我的天文学家发现了一个由重子主宰的奇怪矮星系


2019-11-27 10:09 | 李大东 | 来源:和讯科技

新发现与创新

科技日报,北京,11月26日(记者卢成宽)——中国科学院国家天文台等单位的研究人员发现,在邻近的宇宙中有一种特殊类型的矮星系。在数万光年的半径范围内,它主要由重子组成,其中暗物质只占一小部分。这与标准宇宙学模型下矮星系形成理论的预测相反,从而质疑冷暗物质的假设,挑战经典矮星系形成理论。相关研究结果于26日在线发表在《自然·天文》杂志上。

在由暗能量和冷暗物质主导的标准宇宙学模型下,星系在暗物质晕中形成和演化。在大质量系统中,重子比可以达到宇宙平均值,随着暗晕质量的减小,重子比迅速减小。“因为低质量系统结合重子的能力相对较弱,在矮星系系统中,一般认为重子相对于暗物质来说物质含量很少,这也在银河系的卫星星系和局部星系团中得到证实。与大型星系不同,暗物质主宰着这些卫星星系,甚至在几千光年的半径范围内。”中国科学院国家天文台研究员郭琦说。

然而,这项研究发现了一种特殊的矮星系,它不同于以往观测数据和数值模拟的预测结果。这些矮星系由中性氢覆盖的区域(数万光年)中的重子主导。在典型的矮星系系统中,这种规模的暗物质质量是重子质量的十到几百倍。特别是,研究中发现的矮星系大多是孤立的系统,不会受到外部环境的影响。目前,没有任何理论或数值模拟能够解释在标准宇宙学模型下这些星系的形成。

郭琪说,这一发现引起了人们对标准宇宙学模型和该模型下星系形成理论的重大质疑,促使人们重新审视暗物质的性质。温暖的暗物质或蓬松的暗物质模型可能更容易解释这种矮星系的形成。