暗物質(zhì)幫助早期星系在“大屠殺”中幸存
大爆炸后5億年出現(xiàn)的第一批恒星的劇烈燃燒導(dǎo)致了一場(chǎng)宇宙“大屠殺”。在這場(chǎng)大屠殺中，只有千分之一的星系得以幸免于難。一個(gè)新的超級(jí)計(jì)算機(jī)模型顯示，幸運(yùn)星系應(yīng)該向大量被稱之為“暗物質(zhì)”的神秘物質(zhì)說(shuō)聲“謝謝”。
在暗物質(zhì)云內(nèi)部，正常物質(zhì)融入年輕恒星。這些恒星產(chǎn)生具有破壞性的輻射。更大的暗物質(zhì)云能夠吸引更多正?？梢曃镔|(zhì)，這也就意味著，即使在遭受鄰居輻射轟擊后，體積更大的星系也因?yàn)閾碛凶銐蛭镔|(zhì)得以幸存。
相比之下，體積較小的星系則因?yàn)閮?nèi)部所有恒星以及恒星形成物質(zhì)的蒸發(fā)，只遺留下貧瘠的暗物質(zhì)團(tuán)。英國(guó)達(dá)勒姆大學(xué)天體物理學(xué)家、研究小組成員卡洛斯·弗倫克表示：“這是一個(gè)強(qiáng)者生存、弱者淘汰的時(shí)刻。能夠形成‘油炸’早期宇宙的恒星的星系就是那些以最快速度積聚暗物質(zhì)的星系，”
根據(jù)弗倫克與日本筑波大學(xué)的岡本隆史進(jìn)行的此次新模擬研究，在此次星系大屠殺后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，沒(méi)有任何新星系形成。與此同時(shí)，暗物質(zhì)繼續(xù)合并而后發(fā)展為體積更大的結(jié)構(gòu)。大約100至120億年前，一些暗物質(zhì)團(tuán)已擁有足夠的質(zhì)量，可以抵消幸運(yùn)星系發(fā)出的輻射。在這種情況下，暗物質(zhì)再次為正常物質(zhì)撐起一把保護(hù)傘，更大的星系最終形成。
這個(gè)模型在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)于倫敦舉行的2009年夏季科技展上展出。加州理工學(xué)院天體物理學(xué)家安德魯·本森表示，這個(gè)模型能夠解釋銀河系“遺失的衛(wèi)星星系”問(wèn)題。迄今為止，天文學(xué)家只在銀河系發(fā)現(xiàn)大約20個(gè)衛(wèi)星星系，但根據(jù)一項(xiàng)星系形成理論，真實(shí)的數(shù)量應(yīng)該在數(shù)千個(gè)。
銀河系內(nèi)的大型星系據(jù)信是由很多較小星系劇烈合并后形成的。任何被拋棄的并未形成更大結(jié)構(gòu)的殘余物最終成為衛(wèi)星星系。本森并沒(méi)有參與此項(xiàng)新研究，他表示，如果這個(gè)新模型得出的結(jié)論是正確的，說(shuō)明銀河系“遺失”的衛(wèi)星星系從未在第一時(shí)間形成?！案惪私淌诘难芯匡@示，如果能夠阻止星系在早期宇宙形成，你就可以將預(yù)計(jì)能夠在銀河系內(nèi)發(fā)現(xiàn)的星系數(shù)量減少至與我們實(shí)際觀測(cè)到的更為接近的水平。”
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