暗物质可能有助于解释超大质量黑洞如何合并

在冰雪中的玫瑰

一个名为NGC 1313的不平衡爆发星系。鸣谢:国际双子座天文台

（）据《今日宇宙》（布莱恩·科柏林）：尽管暗物质的确切性质仍然没有被天文学家所了解，但我们已经对它的一般物理性质有了一些了解。我们知道它如何聚集在星系周围，它如何构成宇宙中的大部分物质，甚至它如何与自身相互作用。现在，预印本服务器arXiv上出现的一项最新研究着眼于暗物质的移动速度。

这项研究的重点是一种被称为动态摩擦的效应。这个术语有点用词不当，因为它不是你看到的两个物体相互滑动时的摩擦。对这种效应更好的说法可能是重力阻力。苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡在1943年首次研究了这种现象，它是由一个扩散体的引力相互作用引起的。

想象一颗大质量恒星穿过一群红矮星。即使没有恒星会发生碰撞，它们之间的引力相互作用也会影响恒星的运动。由于红矮星的引力牵引，这颗大质量恒星在离开星团时将减速。

另一方面，当红矮星被轻微拉向大质量恒星时，它们的速度会加快一点。如果你追踪星团中恒星的速度变化，你就可以确定星团在碰撞前的移动速度。

物质和暗物质之间也会发生同样的效应。暗物质的存在影响了星系中恒星的运动，由于动力摩擦，这扭曲了星系的形状。

通过绘制星系如何扭曲的地图，该团队可以计算星系附近暗物质的运动。因此，研究小组专注于寻找不属于致密星系团的扭曲星系。由于星系相当孤立，扭曲肯定是由于暗物质而发生的。



动力摩擦的星系效应。致谢:基普等人

然后，作者将这些扭曲星系的形状与N体模拟进行了比较，以绘制暗物质的运动。他们担心数据的不确定性太大，无法对暗物质进行任何有意义的限制。

该团队表明，对于可用的样本，数据离散度仅为10%左右。这意味着它足够精确，可以应用于附近的星系。例如，盖亚对大麦哲伦星云的详细观测应该可以让天文学家掌握那里暗物质的速度。

这种方法给了天文学家多一个研究暗物质的工具。随着未来的观测使我们能够确定暗物质的性质，我们也许能够确定暗物质到底是什么。