暗物質似乎已經依附星系很長時間了，大多數(shù)存在于100億年前的星系擁有的暗物質和今天的星系一樣多，這與早期的研究相矛盾，早期的研究認為在早期宇宙中潛伏在星系周圍的暗物質更少。

英國杜倫大學(Durham University)天文學家、這項新研究的主要作者阿爾弗雷德·蒂利(Alfred Tiley)說：在遙遠的過去，恒星形成星系中的暗物質同樣豐富，就像今天一樣。這項研究最近被提交給《皇家天文學會月刊》，并于2018年11月16日在《arXiv》上發(fā)表。這并不完全出人意料，但在現(xiàn)實中，我們不知道觀察到的現(xiàn)實是否符合理論預期。在我們已知的宇宙中，暗物質約占總質量的85%，但這種神秘的物質不與光相互作用，這讓科學家們對其精確的性質一無所知。

博科園-科學科普：因此天文學家們必須依靠暗物質對被稱為重子物質的普通物質引力，而不是觀測它。重子物質構成了我們在夜空中看到的恒星、星云和行星，以及地球上所有的樹木、巖石和人類。暗物質傾向于聚集成星系周圍的光環(huán)，天文學家通過測量星系旋轉的速度發(fā)現(xiàn)了這一點。根據(jù)牛頓引力定律，星系邊緣的恒星旋轉速度應該比中心的慢得多。但在20世紀60年代，天文學家在銀河系邊緣發(fā)現(xiàn)了速度很快的近郊恒星，這暗示了隱藏在這些恒星星系軌道之外的額外物質。此后，研究人員測量了宇宙中數(shù)千個旋轉速率，證實了這些暗物質暈的存在。在這項新的研究中，研究人員使用了來自對1500個恒星形成星系的兩次調查數(shù)據(jù)來計算100億年前星系的自轉速率。

精確測量遙遠宇宙過去的星系旋轉是困難的，因為這些古老的星系是難以置信的遙遠和微弱。因此，科學家們通過按距離聚集星系，然后結合它們的光線，估計出了一個平均值。Tiley說：對星系中暗物質數(shù)量的估計是每一個時代的全體的平均值，單個星系中的暗物質數(shù)量可能會有顯著差異?？紤]到星系的質量和密度，研究人員發(fā)現(xiàn)，在我們的宇宙歷史中很久以前就存在星系，其暗物質的數(shù)量幾乎與我們所在宇宙中的星系相當。但并不是所有人都完全相信。這一發(fā)現(xiàn)與之前的研究結果相矛盾。之前的研究發(fā)現(xiàn)，宇宙早期星系比年輕的星系擁有更少的暗物質。這些研究著眼于質量更大的單個星系，并使用不同的模型來推斷暗物質數(shù)量。

先前一項研究的主要作者、德國加興馬克斯普朗克地外物理研究所(Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics)的天文學家萊因哈德說：(這項新研究)只使用了我們得出結論的四種獨立方法中的一種。Tiley發(fā)現(xiàn)他的團隊結果高度依賴于使用的模型。最終選擇了一個模型，發(fā)現(xiàn)這個模型更能代表科學家們認為在早期占主導地位的低質量星系。計算機模擬表明，非常高質量的星系，比如Genzel所研究的星系，在遙遠的宇宙中很罕見?？雌饋?他們的)結果適用于遙遠時期非常大的星系，但可能不能代表恒星質量相對較低的星系，就像我們在工作中研究的那些星系。新結果與描述我們宇宙的“l(fā)ambda冷暗”物質模型預期相符，這個模型解釋了宇宙是如何構造的，以及為什么它以更快的速度膨脹。

博科園-科學科普｜參考期刊文獻:《arXiv》,《皇家天文學會月刊》

文：Mara Johnson-Groh/Live Science

Cite：arXiv:1811.05982

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