矮星系新發現,暗物質「可被加熱」並移動

作者 | 發布日期 2019 年 01 月 07 日 18:33 | 分類 天文 , 自然科學 follow us in feedly

一組國際天文團隊研究了銀河系附近 16 個矮星系中心的暗物質密度,首度從中發現了暗物質可以被「加熱增溫」的證據。



暗物質增溫效應(dark matter heating)是指一個星系中,由於恆星形成而造成暗物質升溫與移動的現象:當恆星形成時,強風與大量熱能會將氣體、塵埃推離星系中心,導致星系中心質量減少,重力效應也隨之減弱,此時科學家就能「看見」重力變化如何影響積聚在星系中心的暗物質,科學家發現,在這種重力減弱的情況下,暗物質會獲得能量並從星系中心被推開。

現在,來自英國薩里大學、瑞士蘇黎世聯邦理工學院、美國卡內基美隆大學的國際團隊針對附近 16 個矮星系中心的暗物質密度進行觀測,首度發現能支持該效應的證據。

(Source:英國皇家天文學會

矮星系身形微小、光芒微弱,通常圍繞著像銀河系這樣更大的星系運轉,但它們卻很可能是藏匿失蹤暗物質的一大寶藏地點,暗物質不像普通物質會與光相互作用,只能透過重力效應推斷一二。

上述 16 個矮星系的形狀有橢圓狀與不規則狀,其內恆星形成歷史截然不同、生命階段也不一樣,有些在很久以前就停止成長,有些至今還在生成新的恆星。

研究人員發現,在多年前就停止形成恆星的較老星系(年齡已超過 60 億歲),其中心暗物質密度高於今天仍在形成恆星的年輕星系(年齡小於 30 億歲),也就是說,那些還在形成恆星的年輕矮星系,其中心暗物質似乎隨著增溫效應被推出去。

這種特性讓研究人員相信,暗物質實際上是種冰冷、但可以透過「加熱」效應四處移動的物質,研究結論或許有助於激發其他科學家對暗物質粒子的探索。新論文發表在《皇家天文學會月刊》。

(首圖為矮星系示意圖,來源:NASA

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