研究人员如释重负地找到了暗物质贫乏星系的解释

2022-02-16 23:48:43

暗物质的第一个证据是星系,它们的行为似乎比它们的恒星质量所能解释的物质多得多。从那时起,我们';我们还发现了许多其他迹象,表明宇宙正与物质一起游动,我们只能从它的引力效应中推断出来。暗物质结构和星系继续存在的原始证据。

直到2018年那个尴尬的时刻,我们发现了一个几乎没有暗物质的星系。虽然人们对这一初步发现持怀疑态度,但研究人员最终发现了另一个非常相似的星系。这是一个问题,因为我们不知道这样的星系是如何形成的。

现在,研究人员宣布,在运行星系形成模型的同时,一些暗物质贫乏的星系自然而然地出现了。而且,通过追踪模型,了解这些星系是如何产生的,研究人员能够为这些谜团提供解释。

暗物质和星系很难分开。早期宇宙的模型表明,暗物质凝聚成细丝(我们已经探测到),这些细丝在拥有更高密度物质的节点处相遇。这些节点反过来吸引可见物质,导致星系团在其周围形成。然后,这些星系将合并大量暗物质,这些暗物质通过合并和结构形成了它们的生长,直到今天。所以它';很难理解为什么一个星系最终只有很少的暗物质。

因此,当一个明显缺乏暗物质的星系首次被宣布时,人们的怀疑是非常重要的。这种怀疑主要集中在我们到银河系的距离上,这对估计其质量和暗物质含量至关重要。但同一团队发现了第二个星系,它似乎与第一个麻烦制造者有许多相同的属性。

怀疑的另一个原因是我们没有';我不知道这种星系最终会如何形成。我们';我已经做了很多星系形成的模型,包括在暗物质细丝形成之前开始的模型。如果缺乏暗物质的星系是宇宙中正常的一部分#39;那么我们可能应该看到模型产生了一个。但没有一人出现的报道。

所以,我们留下了几个明显的古怪星系。我们对它们的实际属性有疑问,也没有暗示它们最终会变成什么样子。这不是一个令人满意的情况。

但是,不同的研究人员试图做一些完全不同的事情,可能会产生一个解决方案。他们所做的是使用名为FIRE-2的最先进软件包(用于现实环境中的反馈)对星系演化进行建模。而他们没有';他们没有说他们想看什么,他们说那是';t暗物质贫乏星系:";我们注意到,我们并没有预料到这种情况会发生(也就是说,我们的模拟最初并不是为此目的而设计的)"

然而,不管意图如何,一次模型运行产生了七个几乎没有暗物质的星系。研究人员以七个切诺基家族的名字命名,这意味着蓝色、鹿和狼,但也意味着长发和野生土豆。后两者在天文学论文中出现了一些意想不到的句子,如";例如,鸟类展览';S形';低表面亮度的尾巴,而长发似乎不受干扰"

无论如何,这里最方便的事情是,模型保存了有关中间态的信息,这意味着我们可以运行模拟回到过去,看看这些虚构的星系最终如何没有暗物质。然而,很明显,这些星系没有';别这样开始。在模拟中,这七个星系在某一点上看起来都像典型的小星系,具有正常的暗物质补充。

取而代之的是,每一个小星系都失去了它的暗物质,你可以将其视为与一个大得多的星系的失败合并。从模拟的角度来看,研究人员将其定义为";亲密接触" 但是从一个失败的合并会是什么样子的角度来看,如果我们在它发生的时候对它进行成像,大多数小星系';s星将位于较大星系的恒星所占据的区域内。简而言之,这个小星系看起来像是被吞没了,然后不知何故在另一边出现了。

但这个小星系并没有一成不变地出现。虽然它有多达一半的恒星出现,但几乎所有的气体和暗物质最终都沉积在更大的星系中。

如果这个模型中的统计数据普遍适用,那么除了两个we#39;到目前为止我已经找到了。研究小组估计,宇宙中高达30%的大质量星系应该有一个在附近运行。这听起来像是邀请观测天文学家们忙碌起来,寻找更多。