小型星系中暗物质的特殊分布

暗物质是一种神秘的未知物质,占如今宇宙中所有物质的80%。如果引力是唯一驱动暗物质的力量,那么它应该会不停地向内聚集,直到在星系中心形成极端致密的区域。然而天文学家发现宇宙中的暗物质分布并不像计算机模拟的那样会成团聚集,尤其是在矮椭球星系中。由日本、德国、澳大利亚天文学家组成的研究小组提出暗物质处于某种能量状态时,会像分散的台球那样分布。这可能帮助科学家解释为何不同大小的星系形态不同。     

毎个星系都含有暗物质吗?

两个不起眼的星系在学界掀起了轩然大波,但时至今日仍不清楚到底是怎么回事。在距离地球约6000万光年之外——至少有一些天文学家的结论如此,有一对奇特的星系正在引发一场宇宙学骚动。分别被称为NGC 1052-DF2和NGC 1052-DF4,后文简称为DF2和DF4,它们所包含的恒星数量远远少于常见的星系。然而,让天文学家咋舌的并非它们缺少恒星,而是这两个星系似乎不包含暗物质,但暗物质占据着宇宙物质组成的85%。     

紫外辐射可能是丢失的暗物质

天文学家最近分析极紫外探测卫星的资料,证实宇宙中的暗物质有一小部分是星系之间的热气体。当研究星系团星系际空间大量的“空虚”区域时,亚拉巴马大学和马拉德空间科学实验室发现一种远紫外辐射。1997年他们最初获得这一发现时,一些科学家提出这种效应可能是由星系团中?..     

寻找暗星系

虽然天文学家发现宇宙中90～99%的物质不发光,或发出的光非常弱,探测不到,但是许多人并不相信这是真的。夏威夷大学的科曼蒂和澳大利亚斯特罗姆洛山天文台的弗里曼对十几个从最亮的旋涡星系到最暗的矮星系研究后发现,星系越大暗物质的比例越低。最小的矮星系的暗物质密度?..     

宇宙信息

宇宙信息还远的星系会并最近，天文学家对一个遥远星系团进行了研究，观测结果支持这样一个观点：宇宙和在其年龄只有现在一半的时候相比很有一些不同。本世纪７０年代和８０年代，天文学家发现了一些高红移的星系团，它们包含的混合垦系不同于银河系附近的星系。本星系团...     

重子物质对暗物质晕形状和角动量的影响

利用高精度大样本的冷暗物质($\Lambda$ cold dark matter, $\Lambda$CDM)宇宙学数值模拟的数据, 对重子物质如何影响暗物质晕的形状和角动量进行了研究.使用了3种数值模拟数据, 纯暗物质模拟、含辐射冷却、恒星形成和动力学超新星反馈的模拟, 包含活动星系核反馈效应的恒星形成模拟. 对这3种模拟, 还进行了不同红移处的比较. 主要结果如下.重子物理过程会改变暗物质晕的质量分布, 特别是有活动星系核反馈机制的情况下.比如, 活动星系核反馈会减少大质量暗物质晕的形成.随着宇宙的演化, 暗物质晕的空间形态逐渐由扁变圆. 重子物质的存在会加速暗物质晕形状的变化过程, 而且会使暗物质晕形状变得更圆. 但是活动星系核的反馈会对这一加速效应产生抑制.重子物质对暗物质晕的影响与暗物质晕的质量和半径都存在一定的依赖性.暗物质晕的质量越大, 它会呈现更扁的形态. 同时, 重子物质对任意质量的暗物质晕或暗物质晕在任意半径处的变圆均有一定的促进作用,尽管活动星系核反馈会抑制这一促进作用.特别是对于暗物质晕在0.2--0.6倍维里半径处的形状, 重子物质的影响尤为明显.此外, 重子物质的存在会对暗物质晕的角动量产生显著影响, 它会增大暗物质的角动量. 暗物质晕的自旋参数与质量无相关性, 但是与暗物质晕的半径存在一定的相关性.     

星系中心发现暗物质

观测星系时仅能看到其总质量的一部分,剩下的是由神秘的暗物质构成的,这些暗物质通常作为一个巨大的晕存在于星系周围,延伸的范围比可见恒星要远得多。然而,英国科学家发现了暗物质聚集在中心的古老的化石星系。这些化石星系是整个星系团坍缩     

宇宙大尺度结构空洞的演化研究

为了研究空洞的演化以及暗物质空洞和星系空洞的差别,使用一组高精度的N体模拟数据以及基于此给出的半解析模拟星系数据,在红移2.03到红移0之间取了6个红移的数据,并使用VIDE (Void Identification and Examination toolkit)算法来找空洞,对星系空洞和暗物质空洞的统计性质比如丰度、数目、大小、形状、叠加密度轮廓等演化的比较的结果表明,随着红移的减小,空洞的数目逐渐减少、内部密度逐渐变小、体积逐渐增大、空洞的形状越来越扁.暗物质空洞和星系空洞的数目、平均大小、平均椭率的比值与红移呈线性关系.此外,不论是暗物质空洞还是星系空洞,小的空洞密度比在分布上比大空洞的低,更容易贯通并合,演化效应更明显.另外由于星系总是形成于暗物质密度场的高密度区域,使其不容易示踪暗物质空洞的一些薄弱的墙结构,导致星系空洞提前贯通.而对于已经形成的星系空洞而言,即便是其墙上最薄弱的地方也往往堆积着显著的暗物质,使得星系的位置保持稳定,甚至形成新的星系,从而抑制星系空洞的贯通.整体上暗物质空洞的演化要比星系空洞的演化更加明显.     

宇宙信息

综合由欧洲南方天文台负责运营的12米阿塔卡玛探路者实验望远镜、甚大望远镜和美国宇航局斯皮策空间望远镜的观测结果,天文学家们探究了遥远的明亮星系是如何聚集成群或成团的。遥远星系的暗物质晕越大,它们聚集得就会越紧密。这一结果是对此类星系成团性迄今最精确的测量。这些星系距离我们极为遥远,它们所发出的光要花100亿年的时间才能抵达我们,因此我们看到的是大约100亿年前的景象。在早期宇宙中,这些星系正在经历已知最为剧烈的恒星形成过程,被称为星暴。     

发现星系级小黑洞

天文学家用一种新技术测量了遥远星系中的物质分布,发现了迄今最小的星系黑洞。在星系NGC4395中心发现的这个黑洞质量不到太阳的100万倍,比天文学家以往在星系中心发现的正常的特大质量黑洞小得多。     

神秘的星系小云

天文学家有无数的术语和编号方式描述宇宙,但是有一种神秘的天体还不知所属,这些古怪的天体因它们奇怪的外貌而被称之为小云。在圣地亚哥召开的第205届美国天文年会上,天文学家报告了关于巨大的星系小云的最新发现。所谓小云其实是遥远星系周围炽热的物质构成的巨大的云。用斯必泽空间望远镜,天文学家看到了隐藏在这些小云里面的令人难以置信的亮星系,而且不止一个,是多重星系。     

山雨欲来暗物质星

有了暗物质湮灭的帮助,宇宙最早期的一些恒星可以长到远超它们本该的大小。很久很久以前,宇宙和今天的样子截然不同。那时大爆炸仍记忆犹新,第一代恒星正在形成并开始发光,当时的宇宙比现在要小得多。在这个稠密的环境中,被称为暗物质的神秘物质在初生的星系中乱窜。科学家认为,在这样一个环境中,会形成一种新的恒星:暗物质星。     

发现暗能量

一个国际天文学家小组借助哈勃空间望远镜的观测资料,设计的计算机模型发现了银河系附近才宙存在暗能量的证据。宇宙就像一个暗能量之海,数十亿个星系是漂浮在这个海洋上的岛屿。1929年美国天文学家哈勃证明星系彼此远离,支持大爆炸以来字宙一直在膨胀的理论。1998年,宇宙学家提出一种不寻常的,称为暗能量的力实际上在导致宇     

星系形成和冷暗物质模型——(Ⅰ)暗物质与初始扰动谱

本文力求给出近年来在星系形成理论研究中对了解从原初扰动起源到重子物质与暗物质分离过程所取得的各项重要进展的线索,并指示冷暗物质模型结合星系有偏袒形成的概念,可使关于宇宙不同尺度结构的大量观测事实得到合理的解释。第一部分介绍与扰动起源、谱形和增长等有关的问题,着重说明宇宙暴胀概念和非重子暗物质的存在所起的关键作用,指出不仅重子暗物质为主的,而且热的非重子暗物质为主的模型存在严重的困难。     

高阶引力理论及其在星系旋转 曲线中应用的可能性

介绍了建立高阶引力理论（该理论用以修正爱因斯坦广义相对论）的物理背景,并讨论了暗物质问题。对几种主要高阶引力理论及其解作了评述,并尝试在不必假定暗物质存在的情况下,用高阶引力理论解决有关星系旋转曲线的困难。但令人遗憾的是,至今还没有一个理论取得完全的成功。指出了解决这一问题面临的困难,并建议寻找新的高阶引力理论。     

宇宙信息

宇宙信息星系研究的新进展今天天文学家利用空间望远镜已经较为深入地考察了年龄在１００～１５０亿年的宇宙。虽然宇宙微波背景图提供了宇宙幼年时期的一幅模糊图象，然而天文学家对星系是在什么时候和怎样形成的仍感困惑。星系演化难题中的一个关键部分已经通过《哈勃深...     

不同层次天体的质光比研究进展

利用天体的质光比和测光信息可以得到不同层次天体的质量信息,利用恒星的质光关系可以计算单星的质量。星团和星系的表面亮度分布反映其质量分布,因此可以通过研究质光比来了解星团和星系的动力学演化。由于星系中存在大量暗物质,因此,星系的质光比普遍比星团的大。星系团的质光比普遍比星系的更大,说明星系团中暗物质的比例更高。介绍了恒星、星团、星系、星系群和星系团等不同层次天体的质光比测量方法及其研究进展,并简单阐述这一领域未来的研究方向。     

宇宙信息

发现红移超过５的星系天文学家一再打破最远星系记录。目前最高记录保持者是一个称为０１４０＋３２６ＲＤ１的星系,它的红移是５．３４,这是第一个红移超过５的星系。ＲＤ１是美国一个天文学家小组用１０米凯克Ⅱ望远镜在观测遥远星系时发现的。他们在分析三角座一个暗...     

暗物质探测工作进展简介

暗物质探测工作进展简介许梅关于宇宙中的暗物质问题，本刊已登载过不少文章，本文只着重介绍目前暗物质探测工作的进展情况。暗物质存在的证据早在本世纪３０年代初期，年轻的荷兰天文学家奥尔特（Ｊ．Ｏｒｔ）在研究恒星的运动时就已指出，为了说明恒星来回穿越银道面的...     

发现星系际孤立的球状星团

传统理论认为,古老恒星形成的球状星团都是在较大的星系附近。然而,天文学家最近发现的球状星团并非如此。 美国和英国的一个天文学家小组在哈勃空间望远镜和凯克天文台拍摄的图像中发现一群距地球4亿光年远的大星系里面的球状星团。 按说球状星团应该在较大星系的引力范围里找