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天文学家展示了非常年轻的星系，由“正常”而不是“正常”，而不是暗物质

时间：2021-12-29 16:25:20 来源：

Galaxies焦点：对于每个星系，左列显示H线路总表面亮度的分α布。右列给出了速度图。所有星系都显示出清晰的旋转模式，蓝色区域向观察者和红色部分转向远离观察者。

对非常年轻的星系的一个新的观察结果表明，它们完全由“正常”的主导地位，这表明暗物质在早期星系体系中的作用比今天的星系在今天的星系中得多。

由Reinhard Genzel的Max Planck Instartial物理学研究所领导的研究人员的新结果在袜子中观察到六个星系中的落曲线：外部区域的速度下降，表明没有额外的速度看不见的弥撒。此外，星形磁盘比当今星系中的那些更厚，更湍流。

在过去的几十年里，许多不同的对本地宇宙中的星系的研究表明所谓的“暗物质”的存在和重要性。虽然正常或“放静音”，物质可以被视为明亮的恒星或发光气体和灰尘，但是暗物质仅通过重力与正常物质相互作用。特别是它负责螺旋星系中的扁平旋转曲线，即恒定或随半径增加的旋转速度。

由Reinhard Genzel在Max Planck外部物理学研究所领导的国际天文学家队现在已经获得了遥远宇宙中数百批大的星形星系的深度成像光谱（在Redshift 0.6至2.6）。这允许研究人员提取旋转曲线，这使得在10亿年前宇宙星系形成峰值的峰值和暗物质中对可见盘的边缘的质量分布提供了有价值的限制。对于具有最高质量数据的六个星系，科学家们能够获得唯一的旋转曲线，而他们使用了大约100个星系的小说堆叠方法来限制平均值，代表性的旋转曲线。

“令人惊讶的是，旋转速度不是恒定的，但用半径下降，”Reinhard Genzel，首先关于结果的自然出版物的第一作者。“这是双重的原因：首先，这些早期的大型星系中的大多数都是正常的，暗物质的正常品质比在当地宇宙中的作用更小。其次，这些早期的磁盘比我们在宇宙邻居中看到的螺旋星系更令人汹涌，因此他们不需要动态支持多个圆形动作。“

两种效果似乎随着红移而增加，这意味着它们在早期的宇宙时期更重要。这表明，在早期宇宙中，大爆炸后约3到40亿年，星系中的气体已经在大暗物质晕的中心非常有效地凝结。在光环中的暗物质也需要很多十亿年，因为它也不凝聚，因此直到后来我们看到了对现代磁盘星系的旋转速度的主导作用。这一解释还同意，与低红移星系相比，高射频星系更加丰富，紧凑的气体更多。这种高气体馏分有助于消散角动量并驱动气体向内。

“在将这些早期的巨大和富含气体旋转星系与我们当地宇宙中的那些人的旋转星系比较时，我们必须非常小心，”娜塔奇弗斯特·克里伯斯，共同作者为所有四项研究。“当今的螺旋，如我们的银河系，需要额外的暗物质以各种量。另一方面，局部被动星系 - 由球形成分主导，并且是我们研究中的星系的可能后代 - 在银河系上显示出类似的低暗物质分数。“

两种额外的240星形成磁盘研究支持这些发现。详细的动态建模显示，虽然Baryons占所有星系中总质量分数的通常56％，但它们完全占据最高红移的星系的内在物质分布。另一个分析在塔利 - 渔夫关系的框架中使用了相同的数据，描述了星系的旋转速度与其质量或亮度之间的紧密关系。同样，观察结果表明，高射频的巨大星形星系与外盘具有更高的缩龙馏分，而不是在较低的红移。

“你可以做算术，”在所有四篇论文中的一个共同作者中，沐浴大学的Stijn Wuyts解释说：“动态揭示了总体存在的总体。减去了以恒星和天然气形式看到的，在这些早期磁盘星系中，真的没有多少房间。下降旋转曲线不仅符合这些结果，它们提供了更直接的指导统治性质，尤其是对具有健康怀疑的研究人员，了解一个人可以测量这些遥远的恒星和气体量的准确性对象。“

研究：

R. Genzel等，“Baryon占主导地位的磁盘星系在银河系峰值，”2017年3月16日“（2017年3月16日）Doi：10.1038 / Nature21685PLang等人，“星形星系的”外旋转曲线“0.6Stijn Wuyts等，”KMOS3D：早期恒星成型盘质量预算的动态约束，“APJ”，831,149,2016; DOI：10.3847 / 0004-637x / 831 / 2/149h。übler等，“z〜2.3和z〜0.9之间的塔利 - 渔夫关系的演变与kmos3d


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