恒星爆炸可能会将暗物质拉向星系边缘

小星系中的暗物质一直让宇宙学家头疼不已。现在,事实证明,炸毁几颗恒星可能会提供解决方案。暗物质被认为构成了宇宙中的大部分物质,应该与星系的规则物质混合在一起。宇宙学的标准模型,称为λ-CDM,预测当你向银河系中心移动时,这种暗物质的密度应该增加,但我们已经看到某些矮星系没有发生这样的事情:它们有一个中心的暗物质密度恒定。这看起来可能只是个小问题,但如果不能用λ-CDM来解释的话,可能会对我们对暗物质的理解造成重大打击。

康涅狄格州耶鲁大学的玛拉·格哈(Marla Geha)说:“这是一个非常微妙的测量,这些非常微妙的测量的影响很大,所以人们对它们进行了很多争论。如果你有暗物质的视觉,而且你看着这些星系的中心,你就看不出有什么区别。”一种可能的解释是,小星系中恒星形成的爆发可能会将一些暗物质吹向边缘,使分布变得平滑。当旧恒星因超新星爆炸而死亡时,新恒星就诞生了,这使得物质飞了起来。英国萨里大学(University of Surrey)的贾斯汀·里德(Justin Read)和他的同事们利用矮星系中心的质量测量来验证这一想法。他们挑选了两种不同类型的星系的样本,其中八个很久以前就停止形成恒星了,还有八个仍然在形成恒星,或者只是相对最近才停止形成。他们通过测量气体和恒星围绕中心运行的速度,计算了这些星系中心500光年的质量,并利用计算机模型将质量与暗物质分布相匹配。

他们发现,恒星形成越多的星系,其中心的暗物质就越少,说明它们的分布更加均匀。这与恒星形成会将质量移向星系边缘的想法相吻合,会将暗物质向外拉。这对λ-CDM来说是个好兆头。但是,部分原因是因为这些矮星系是如此的黯淡和难以看到,而且测量是如此微妙,所以它并不是一成不变的。例如,,可能是较早形成并因此较少形成恒星的星系,由于其形成的环境,现在只是有更多的暗物质。德克萨斯大学的约翰·科门迪(John Kormendy)说:“很难把所有的物理因素都考虑进去,特别是当我们不了解每一个细节的时候。”

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