雖然現在被稱為暗物質的隱形物質支配著星系,但它顯然只是早期宇宙中星系的一小部分,一項新的研究發現。
這項新的發現揭示了星系和他們神祕的“黑暗物質”的“暈”如何隨時間而改變,研究人員說。
黑暗物質被認為佔宇宙中大約84%的物質。雖然暗物質是不可見的,它的存在可以通過其對可見物質的引力效應來推斷。
例如,以前的工作發現,銀河盤的外部部分比那些星系的核心周圍的預期更快地旋轉。這些發現是有意義的,如果一個人認為暗物質的“暈”包圍那些星系和引力拉在他們的外部地區。
現在,研究人員意外地發現,在早期宇宙中,暗物質在星系中的作用比以前想象的小得多。
利用歐洲南方天文臺在智利的超大望遠鏡,研究人員在100億年前的星系形成高峰期間,研究了來自早期宇宙的六個巨大的恆星形成的星系。他們分析這些星系的旋轉,以計算他們擁有多少黑暗物質。
當談到銀河系和當代宇宙時代出現的其他典型星系時,它們的“有效半徑” - 即它們的光的一半來自的明亮區域 - 是50至80%的暗物質。
相比之下,在研究人員研究的半個早期星系中,暗物質占星繫有效半徑的10%或更少,Genzel說。
研究人員還觀察了大約100個其他的,更暗的星系。他們發現,平均來說,這些星系的數據與他們的發現一致。
這些發現並不暗示暗物質不存在,Genzel說。相反,他們透露,黑暗的物質在過去分散不同於現在,他說。
研究人員注意到,早期星系從氣體和塵土的星際間隙中有連續的物質流入。這可以幫助解釋為什麼他們被更多的正常物質比暗物質。
相比之下,今天的星系在他們周圍有很多熱氣體,很大程度上阻止他們收集星際物質,Genzel說。
此外,早期星系的暗物質暈圈可能比現今星系的暗物質暈圈大得多,更加分散。隨著時間的推移,這些光環凝聚並開始對銀河盤產生更強的影響,研究人員說。
在未來,研究人員想看看早期宇宙中的較小星系,“它們是像銀河系這樣的局部螺旋星系的祖先,以更好地瞭解更廣泛的星系及其演化”,Genzel說。