以人为本 服务至上 科学管理 勤政高效

【科技日報】我國天文學家發現由重子物質主導的奇特矮星系

  

  中國科學院国家天文台等单位的研究人员发现,在近邻宇宙有一类特殊的矮星系,在其几万光年的半径内,主要由重子物质构成,暗物质只占其中一小部分。这与目前在标准宇宙学模型下的矮星系形成理论预言相违背,从而对冷暗物质的假设提出质疑,对经典的矮星系形成理论提出挑战。相关研究成果26日在线发表于《自然·天文》杂志上。

  在以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。在大质量的系统中,重子比例可达到宇宙的平均值,这一比例随着暗晕质量的减小迅速降低。“由于低质量系统束缚重子的能力比较弱,在矮星系系统中,通常认为其重子物质含量相对于暗物质是非常少的,这也在银河系和本星系群的卫星星系中得到证实。不同于大的星系,在这些卫星星系中,即使在其几千光年半径内,都是暗物质主导的。”中國科學院国家天文台研究员郭琦说。

  然而,研究發現了一類特殊的矮星系,不同于以往的觀測數據和數值模擬的預言結果,這些矮星系在中性氫覆蓋的區域(幾萬光年)都是由重子物質主導的。在典型的矮星系系統中,在該尺度上的暗物質質量是重子物質質量的十到幾百倍。特別的是,研究發現的這類矮星系大部分是孤立系統,並不會受到外界環境的影響。目前,在標准宇宙學模型下,還沒有任何理論或者數值模擬能夠解釋這類星系的形成。

  郭琦表示,這一發現對標准宇宙學模型,以及該模型下的星系形成理論提出了重大質疑,促使人們重新審視暗物質的本質,溫暗物質或者絨毛暗物質模型或許更易于解釋此類矮星系的形成。

  (原载于《科技日报》 2019-11-27 01版)