看不见的物质输掉了宇宙之战

计算机模拟显示，一个矮星系在宇宙大爆炸10亿年后形成（背景图像）。插图显示了星系的中心区域，来自新生星团的强大反馈（以黄色显示）驱动气体的整体运动（从紫色到蓝色到绿色到白色的颜色对应于密度不断增加的气体）。

在星系中心发生的一场宇宙大战中，恒星迫使肌肉发达，并将酝酿中的隐形物质踢出。一项新的研究发现，这一结果平衡了银河系核心中不可见物质的数量，解决了一个宇宙学难题。

这种被称为暗物质的不可见物质被认为占宇宙质量的90%。天文学家从未直接观察到这种神秘物质，因为它不会发射或反射可见光或其他电磁辐射。相反，他们根据它对恒星和星系等可见物质的引力效应来推断它的存在。（例如，暗物质使星系的自转速度比其他预期的要快。）

长期以来，天文学家一直试图解释理论模型，这些模型预测矮星系中心区域的暗物质应该比观测结果显示的要多得多。

安大略省麦克马斯特大学物理和天文系的Sergey Mashchenko说：“最麻烦的问题之一是神秘的暗物质，它控制着大多数星系的质量。”

Maschenkoa和他的同事们使用超级计算机模拟来说明我们宇宙历史早期的星系形成——大爆炸后大约10亿年，也就是我们所知道的宇宙的理论开始。模拟显示了星系在诞生时所经历的剧烈过程，当致密气体坍缩形成大质量恒星时，然后以爆炸性超新星的形式结束了它们的生命。”

众所周知，这些大质量恒星可以通过爆炸和被称为恒星风的带电粒子的持续发射，向其银河系邻居注入大量能量。这种能量可以将星际气体推向接近音速的速度，对于典型温度下的气体来说，音速约为每秒6英里（每秒10公里）。

尽管如此，关于这种恒星反馈是否能将标记物质密度的尖峰（理论预测）转化为矮星系中心区域观察到的扁平核心，争论仍在继续。

这些模拟表明，恒星风和爆炸冲击了星际气体，像宇宙浴缸里的水一样来回推动它。在模拟中，这种晃动将大部分暗物质踢出了矮星系的中心，使理论预测和观测结果达成一致。

研究人员表示，上周《科学》杂志在网上详细介绍了他们的研究结果，这将迫使宇宙学家重新思考星际气体在星系形成中的作用，并有助于更好地理解暗物质。