英国天文学家发现矮星系中暗物质测量的新方法

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本文作者：今日头条

天体物理学家们发明了一种新的方法来测量小体积的“矮星系”中心的暗物质数量。

在暗物质研究方面，科学家们目前运用的手段之一是根据其性质把它分为两种形态：要么在星系中心高密度地集中，要么在更大的规模上均匀地分布。通过把暗物质的分布情况与详细的数据模型相对比，他们可以测试或者排除潜在的暗物质研究对象。

据英国《皇家天文学会月刊》日前刊发的一篇研究论文称，英国萨里大学（University of Surrey）的一组科学家开发出了一种用以计算矮星系内部暗物质密度的新方法。这一新手段的关键是，借助利用环绕在矮星系中心附近一个或多个高密度的恒星团进行观察和测量。

恒星团是星系内被引力束缚在一起、沿轨道环绕运行的恒星集群。与星系不同的是，恒星团的密度如此之大，以至于其中的恒星在引力作用下彼此分散，因而导致恒星团慢慢膨胀。该研究小组此次发现的重要前提是，他们意识到恒星团的扩张速度取决于其环绕轨道所处的引力场，由此他们便能间接推断出该主星系中暗物质的分布情况。该研究小组进行了大量的计算机模拟运算，以此来证实恒星团的结构与暗物质的分布——要么密集地聚集在恒星系中心，要么更均匀地分布在星系内——是如何相互影响的。然后，研究小组将他们这一方法应用于最近发现的“超微弱”矮星系“波江座二号”（Eridanus II），而结果显示该星系中心的暗物质比之前许多其它模型的预测结果得要少得多。

该研究论文的主要作者、萨里大学的菲利波·孔滕塔（Filippo Contenta）博士说：“我们已经开发出一种新的工具用以揭示暗物质的本质，并且已取得了令人兴奋的结果。科学家推断，如果能在更大的星系样本中取得类似的发现结果，这可能在人类对暗物质性质的认知上产生广泛的影响。”

爱丁堡大学物理和天文学院豪尔赫·佩尼亚鲁维亚（Jorge Penarrubia）博士说：“这些发现让我们于宇宙中暗物质最多的星系里去洞察了解暗物质的分布状况，而这一前景广阔的新手段可能会在未来揭开更多的奥秘。”

编译：Jonathan 编辑：张梦

来源：https://scitechdaily.com/astrophysicists-create-new-method-to-measure-dark-matter-in-dwarf-galaxies/

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暗物质是怎么测量的，能说详细点吗？