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暗物質不會聚集形成天體嗎,比如暗物質星?

作者:由 Mandelbrot 發表于 文化時間:2017-02-07

部分天文學家相信,在宇宙中的第一批恆星,就是暗物質恆星。根據這種觀點,在宇宙的幼年時期,有的地區暗物質密度很高。暗物質粒子互相碰撞,釋放出大量能量。由於溫度過高,星雲中的氫和氦無法坍縮凝聚,形成普通恆星。

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圖片來自

Dark Matter Star (page 4)

雖然天文學家們普遍認可暗物質的存在,但是畢竟還沒有直接觀察到。目前已有的暗物質候選者中,弱相互作用重粒子(WIMP)是希望最大的一種。上面這種暗物質恆星的假設也是基於WIMP提出來的。

如果有這樣的暗物質恆星倖存到今天,它們應該和普通恆星一樣向宇宙空間輻射能量。但是由於內部機制不同,它們看起來肯定和核聚變驅動的普通恆星不一樣。提出這種假設的天文學家正在研究它們會有怎樣的伽馬射線、中微子和反物質特徵,以便在宇宙中找到它們。

今天,暗物質構成了星系的骨架。我們眼中波瀾壯闊的宇宙天體,比如恆星和星雲,都是依附在這個骨架上面的。然而,還有一些暗物質遊離於星系之外,圍繞星系旋轉。它們構成了暗物質星系。天文學家認為,銀河系周圍就有許多暗物質矮星系在圍繞銀河系旋轉。

在分析銀河系邊緣的塵埃和氣體星雲時,天文學家發現它們具有一種類似波紋的結構。這是引力干擾的表現。這說明,它們附近有大質量的天體。然而,對目標位置的觀察卻一無所獲。在暗物質概念已經深入人心的今天,這個結果無疑已經揭示了答案——這是一個暗物質矮星系。這個神秘的星系被稱為X星系。

2009年,天文學家在南方天空矩尺座方向發現了4顆造父變星。這幾顆恆星距離銀心30萬光年,而銀河系的半徑只有4。8萬光年,所以它們不可能是銀河系內部的恆星。同時,幾顆恆星聚集在一個很小的區域,這表明它們不應該是流浪恆星,而應該是一個矮星系的一部分。但是這個區域觀察不到任何星系的蛛絲馬跡,所以這個星系很可能就是X星系。這樣,X星系的位置就確定下來了。根據這個距離,我們也可以計算出X星系的質量:大約是銀河系質量的1%。

在已知的星系中都存在暗物質和普通物質,而且暗物質含量都比普通物質高得多。這裡提到的的暗物質星系其實也是一樣。但是它們和普通星系的區別是,它們的暗物質含量更高。比如,上面這個銀河系的衛星星系中,只有很少的恆星。另一個例子是,室女座超星系團中的VCC 1287。它距離我們5000萬光年。VCC 1287看上去物質非常分散,質量不高。但是,它周圍的一些球狀星團以異乎尋常的高速度圍繞它旋轉,表明VCC 1287產生了很高的引力場。根據這個引力計算,這個星系的暗物質含量超過99。7%。

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http://

aasnova。org/2016/03/09/

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