中國科學家為理解星系暗物質本質提供新線索

香港中通社5月22日電   中國科學技術大學王慧元教授研究團隊首次在觀測中發現彌散矮星系超強的成團性，證實了宇宙中神秘的“暗物質暈集聚偏置”現象，為理解暗物質本質、宇宙大尺度結構與星系協同演化提供了重要線索。相關研究成果於當地時間21日發表於國際學術期刊《自然》（Nature）。

圖為融合水墨藝術與科學可視化手法，表現宇宙大尺度暗物質分布。水珠中呈現不同環境下的矮星系圖像，展示了宇宙大尺度結構與小尺度星系形成之間的複雜關聯。圖源：中國科學技術大學

暗物質是一種看不見、不發光的神秘物質，它通過引力悄然塑造著宇宙的結構，主導著星系的形成與演化。暗物質粒子在引力作用下聚集，形成暗物質暈（暗暈），星系在暗暈的引力勢阱中形成並演化。暗暈在宇宙大尺度上的分布並不均勻，而是呈現“抱團”分布，這種現象被稱為暗暈集聚偏置，它為人類理解宇宙大尺度結構及星系的形成提供了關鍵線索。

研究人員分析斯隆數字巡天項目光學數據時，獲得與以往根據大質量星系樣本所得經驗完全相反的發現：彌散的矮星系更喜歡“抱團”，而致密矮星系更喜歡“單幹”。盡管宇宙結構形成理論已經預言了暗暈集聚偏置現象的存在，但長期以來並未從觀測中發現確鑿的證據支持。此次研究團隊的發現，首次為這一預言提供了高置信度的觀測支持。

另外，此次研究團隊進一步發現一種考慮暗物質自相互作用的替代模型（SIDM），可以很好地解釋暗暈“年齡”和星系密度的關聯。

研究團隊合影。圖源：中國科學技術大學

王慧元介紹，此次研究不僅挑戰了現有的星系形成模型，還為理解暗物質本質提供了新線索，向揭開暗物質的神秘面紗又近了一步。

中國科學技術大學位於安徽合肥，是一所以前沿科學和高新技術為主的全國重點大學。（完）

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