早期宇宙实际上暗物质不足？ 新发现与模拟结果相矛盾

王兴

来源：新浪综合

2017年03月17日



英国《自然》杂志15日发表的一项天文学研究认为，在100亿年前星系形成的高峰期，“产星星系”的外盘可能主要为恒星和气体主导，而非暗物质。此次对遥远星系自转曲线的最新测量结果，与早期星系形成的模拟结果产生了严重矛盾。

　　在星系内，恒星和气体（重子成分）被认为与暗物质（非重子）混合在一起。尽管暗物质是一种因存在现有理论无法解释的现象而假想出的物质，但不妨碍它是宇宙的重要组成部分。暗物质的密度非常小，但是总质量很大，代表了宇宙中26%的物质含量，而人类可见的只占宇宙总物质量的4.9%。

　　星系自转曲线是暗物质存在的重要依据之一。关于重子物质和非重子物质的占比，也可通过测量星系的自转计算得出。在宇宙中，由暗物质主导的星系（如银河系）的外盘，会导致星系自转曲线相对扁平。

　　此次，德国马克斯·普朗克外空物理学研究所科学家莱因哈德·根策尔及其同事，分析了6个遥远巨大的“产星星系”的高质量光谱，发现星系外盘的自转速度随着半径的增加而下降，表明这里的暗物质不如本区域宇宙中的多。研究团队认为，本区域星系和遥远星系的组成成分差异，可能是因为遥远星系富含气体且致密，随着气体的快速累积而增长，气体比暗物质更容易落入星系盘中。

　　在论文相应的新闻与观点文章中，英国杜伦大学科学家马克·斯温班克写道，这些发现提高了我们对早期星系是如何形成和演化的认识。他补充表示，该研究结果或可以解释一个过程，那就是在遥远的宇宙中观测到的块状不规则“产星星系”，究竟是如何转变成与众不同的螺旋星系——譬如我们所在的银河系。

　　总编辑圈点

　　茫茫星空，肉眼可见不过是冰山一角，宇宙绝大部分对人类来说是隐藏的，暗物质就是最不愿露面的第一号人物。这种间接了解的方式有诸多弊端，譬如经常会有争论不休甚至推倒重来的可能，但从另一方面来看，怀疑、辩驳、颠覆的过程，既有乐趣，又隐隐暗示着前进的方向。