天文学家解决了20年黑暗的谜团

时间：2021-09-11 11:25:49 来源：

Fornax Dwarf Galaxy是我们银河系的邻近矮星系之一。与所有大星系一样，银河系是宇宙早期的较小星系形成的。这些小星系也应该含有许多非常古老的明星，就像银河系所一样，并且一支天文学家现在已经表明这确实如此。此图像由来自数字化天空调查2的数据组成。

一个新出版的研究详细介绍了天文学家如何使用望远镜和新开发的计算机建模的数据来解决20年来的辩论，这些争论如何在小星系中分配暗物质。

奥斯汀 - 德克萨斯大学的天文学家在奥斯汀认为，他们已经发现了一个20年争论的答案，而不是如何在小星系中分配了神秘的宇宙“暗物质”。研究生John Jardel和他的顾问卡尔Gebhardt发现，平均分销是遵循Galaxy中心的密度下降的简单法，尽管确切的分布通常因星系而异。目前在天体物理日志字母中发表了调查结果。

暗物质是没有光线的物质，但是天文学家通过在其他物体上看到其引力拖船（如恒星）。理论比比暗物质可能是什么 - 看不见的颗粒，死星等 - 但没有人肯定知道。虽然神秘，但了解暗物质的本质很重要，因为它弥补了宇宙中的大部分事情。了解宇宙如何发展到其现状的唯一方法是解码暗物质的作用。

因此，天文学家研究了星系内的暗物质的分布，甚至更大的尺度。侏儒说，侏儒星系，特别是研究暗物质，因为它们含有比正常物质更高的暗物质达到1000倍。另一方面，正常的星系像银河系一样，含有比正常数更好的10倍。

在过去的20年里，观察天文学家和理论家争论了暗物质如何在星系中分发。通过他们对望远镜数据的研究，观测天文学家认为星系在整个中都有一个相当均匀的暗物质分布。由20世纪90年代的计算机模拟支持的理论家认为，暗物质密度从Galaxy的核心稳定地降低到其腹地。分歧被称为“核心/尖酷辩论”。

Lonestar SuperComputer是德克萨斯大学奥斯汀的德克萨斯高级计算中心（TACC）的资源。它是一个带有5,840个加工核心的戴尔Linux集群，以及62 Teraflops的峰值性能（每秒62万亿浮点操作）。自2006年推出以来，Lonestar在全国提供了超过8500万的计算时间到大约1,100个研究人员。

JARDEL的工作列出了使用望远镜和新开发的计算机建模的数据进行研究。该项目开始“不假设核心或尖杉理论是对的”，“他说，”但只是询问“它是什么？”这些新模型使我们能够采取这种方法。“

Jardel使用了几个卫星星系的望远镜观测，包括克里娜，包括Carina，Draco，Fornax，Sculptor和Sextans Dwarf星系。这些工作涉及为每个星系运行许多超级计算机模型，以确定它内部的暗物质的分布，使用大学的德克萨斯高级计算中心（Tacc）。

他发现在一些星系中，暗物质密度从中心稳定地降低。在其他人中，密度保持恒定。一些星系介于两者之间。然而，当分析所有星系的分布时，结果表明，平均而言，理论家是对的。

“当你看看史蒂姆星系时，”Jardel说：“他们中的一些人看起来与期望不同。然而，当你平均几个星系在一起时，这些差异往往会互相抵消。“这似乎表明，整个星系中的暗物质背后的理论是正确的，但“每个星系都发展略微不同。”

结果做了“更多问题 - 关于暗物质本身的问题，以及奇迹的暗物质与暗物质的正常数如何”以形成今天所看到的星系类型。

该研究可能的后阶梯包括更多地望远镜观察这些星系，他们的中心和其极端的外围地区，以了解它们内部的暗物质的分布。还需要更多的理论来解释某些星系的暗物质晕圈偏离常态的细节。

这项工作由国家科学基金会的批准部分部分资助。

出版物：John R. Jardel和Karl Gebhardt，“矮小的矮小暗物质概况”的变化，“2013，APJ，775，L30; DOI：10.1088 / 2041-8205 / 775/1 / L30

图片：ESO /数字化天空调查2; TACC / UT-AUSTIN

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