大多數宇宙學家認為,宇宙中超過80%的物質含量由暗物質構成。暗物質一種神奇的微粒,能解釋諸多的宇宙現象,如宇宙微波背景輻射(由普朗克衛星觀測得到)。暗物質理論自提出以來,已經成功預測了許多星系尺寸、質量、亮度間的複雜關係,然而迄今為止,宇宙學家仍未能實際觀測到暗物質的存在。
近日,英國杜倫大學的宇宙學家利用超級計算機模擬了不同尺寸的星系在暗物質中的形成和演化過程,成功揭示了暗物質與星系的質量、尺寸、旋轉速度和亮度間的相關性,其結論與天文學家的觀測結果一致。
其中的一幅模擬圖(上圖)顯示了宇宙的主要組成部分:恆星(藍色)、恆星形成時伴隨的氣體(紅色),以及星系周圍的暗物質光暈(亮灰色)。
這項研究由計算宇宙學研究所(Institute for Computational Cosmology)的Aaron Ludlow博士領銜,論文發表於《物理評論快報》。拉德洛博士認為,這項研究成功修正了暗物質模型長期存在的缺陷。如今,暗物質假說仍是星系引力來源的主流解釋。儘管暗物質實際難以測得,科學家們仍應堅持探索。
此外,宇宙學家還試圖用修正引力理論(Modified Newtonian Dynamics)來解釋星系的亮度和旋轉速度間的關係。
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