协调矮星系与暗物质的关系

出版时间:星期三,9月7日,2016—14:43 在里面天文学与空间

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安德鲁·韦泽尔的模拟显示,银河系中的恒星在左侧像星系,在右侧则是同一区域的暗物质。图片由Andrew Wetzel提供。
Andrew Wetzel。

矮星系是一个谜。虽然它们是最小的星系,它们代表了我们宇宙中一些最大的奥秘。vwin徳赢app下载当许多矮星系围绕着我们自己的银河系时,与标准宇宙学模型相比,它们似乎太少了,这就提出了许多关于暗物质的性质及其在星系形成中的作用的问题。vwin徳赢app下载Andrew Wetzel的新理论建模工作,他在卡内基和加州理工学院拥有联合奖学金,提供了迄今为止关于银河系附近矮星系的最准确的预测。vwin徳赢app下载Wetzel通过对我们银河系这样的星系进行有史以来最高分辨率和最详细的模拟来实现这一点。他的发现,出版的天文物理期刊通讯,帮助解决关于这些矮星系如何形成的长期争论。vwin徳赢app下载

矮星系最大的奥秘之一与暗物质有关,这就是为什么科学家对它们如徳赢手机版此着迷的原因。

“矮星系处于暗物质科学的连接点,”韦泽尔说。

暗物质占我们宇宙的四分之一。它产生引力,但似乎不与常规物质(如原子)相互作用,星星,还有我们——以任何其他方式。我们知道它的存在是因为它对恒星、气体和尘埃的引力作用。这就是为什么它是理解星系形成的关键。没有暗物质,星系不可能像它们那样在我们的宇宙中形成。如果没有重力的话,就没有足够的重力把它们连在一起。

暗物质在矮星系形成中的作用仍然是个谜。标准宇宙学模型告诉我们,因为暗物质,那里应该有更多的矮星系,围绕着我们自己的银河系,比我们发现的还要多。天文学家们已经为我们没有发现更多的理论,但是没有一个能解释矮星系的贫乏和它们的特性,包括它们的质量,尺寸,和密度。

随着观测技术的提高,更多的矮星系被发现绕着银河系运行。但仍然不足以与基于标准宇宙学模型的预测保持一致。

因此,徳赢手机版科学家们一直在磨练他们的模拟技术,以便使理论模型预测和观察结果更为一致。特别地,韦泽尔和他的合作者仔细地模拟了恒星演化的复杂物理过程,其中包括超新星——那些突显大质量恒星死亡的奇妙爆炸——是如何影响它们的宿主星系的。

有了这些进步,Wetzel对我们的银河系进行了最详细的模拟。激动地,他的模型导致了大量的矮星系,这与天文学家在我们周围观察到的相似。

正如韦泽尔所解释的:“通过改进我们对恒星物理模型的模拟,这个新的模拟提供了一个清晰的理论证明,我们可以,的确,了解我们在银河系周围观测到的矮星系。因此,我们的研究结果使我们对暗物质在宇宙中的作用的理解与对银河系附近矮星系的观察相一致。”

尽管运行了迄今为止最高分辨率的模拟,Wetzel继续向前推进,他正在运行一个更高的分辨率,更复杂的模拟将使他能够模拟银河系周围最微弱的矮星系。

“这个质量范围变得有趣,因为这些“超微弱”的矮星系非常微弱,我们还没有对银河系周围存在的星系数量进行全面的观测统计。在下一个模拟中,我们可以开始预测观察者应该找到多少,”他补充说。

来源:卡内基科学研究所

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