ESO观察显示暗物质在早期宇宙中的星系中的影响更大

时间：2022-01-14 14:25:00 来源：

遥远宇宙中旋转圆盘星系的示意图和本晚。与ESO非常大的望远镜的观察表明，早期宇宙中这种大规模的星形圆盘星系越差，受暗物质的影响较小。结果，遥远星系的外部部分比本地宇宙中的星系的相当区域旋转得更慢。它们的旋转曲线，而不是平坦，随着半径的增加而下降。

新的研究表明，10亿年前大规模圆盘星系的外部部分比我们今天看到的螺旋星系更快地转动螺旋星系。

新的观察结果表明，10亿年前的星系形成峰值时代的巨大，星形星系，由重静克或“正常”物质主导。这与现今的星系形成鲜明对比，其中神秘的暗物质的影响似乎要大得多。这种令人惊讶的结果是使用ESO非常大的望远镜获得的，并且表明暗物质在早期宇宙中的影响力较低而不是今天。该研究介绍了四篇论文，其中一篇论文将在本周在杂志上发表。

我们将正常品质视为明亮的闪亮星星，发光的气体和灰尘云。但是更难以捉摸的暗物质不会发出，吸收或反射光，只能通过其引力效应观察。暗物质的存在可以解释为什么附近螺旋星系的外部部分比我们能够直接看到的正常物质更快地旋转，而不是预期的。

现在，由Reinhard Genzel领导的天文学家国际团队在Garching的Max Planck Instartrial物理学研究所，德国在智利的ESO非常大的望远镜中使用了kmos和Sinfoni仪器来测量六个大规模，星形的星系的旋转遥远的宇宙，在10亿年前的星系形成的峰值。

他们发现的是有趣的：与现代宇宙中的螺旋星系不同，这些遥远星系的外部区域似乎比靠近核心的地区更慢地转动 - 表明存在的暗物质存在于预期的暗物质。

ESO非常大的望远镜的新观察透露，100亿年前大型圆盘星系的外部部分比我们今天看到的螺旋星系更快地转动螺旋星系。这种屠宰场总结了这一发现的重要观点以及暗物质的重要性，以及如何分发。

“令人惊讶的是，旋转速度不是恒定的，而是在星系中进一步减少”Reinhard Genzel，自然纸的主要作者“。“这可能有两种原因。首先，这些早期的大型星系中的大部分都是正常的主导地位，暗物质在当地宇宙中发挥了更小的作用。其次，这些早期光盘比我们在宇宙邻居中看到的螺旋星系更令人生气。“

随着天文学家进一步和进一步回到过去，这两个效果似乎都变得更加标记为早期宇宙。这表明，大爆炸后3至40亿年，星系中的气体已经有效地凝结成平坦的旋转盘，而周围的暗物质晕圈较大，散布得多。显然，对于暗物质来说，花费数十百年来凝聚，因此它仅在今天的星系圆盘的旋转速度上看到了其主导效果。

这种解释与观察结果一致，显示早期星系更加富含气体和比今天的星系更紧凑。

在本研究中映射的六个星系是在智利的eSo在eSo非常大的望远镜在智利的eSo非常大的望远镜上成像的百分之一的星形成形盘的更大样本。除了上述inpidual Galaxy测量之外，通过组合来自其他星系的较弱信号来创建平均旋转曲线。这种复合曲线还显示出远离星系中心的速度趋势相同的速度趋势。此外，还有两种进一步的240星形成盘的研究也支持这些发现。

详细的建模表明，虽然正常物质通常占所有星系总质量的大约一半，但它完全占据了最高红移的星系动态。

遥远宇宙旋转圆盘星系与现今的比较。左侧的虚亚克斯在附近的宇宙中，由于中央区域周围存在大量暗物质，其外部部件中的恒星迅速地轨道。另一方面，在遥远的宇宙中，在遥远的宇宙中的右侧，随着大约十亿年前看到的，在其外部零件中旋转的速度较大，因为暗物质更加漫射。在本示意图中夸大了差异的大小，以使效果更清晰。暗物质的分布以红色显示。

调查报告：

研究论文1（Genzel等人，In Nature）研究论文2Research纸张3Research Paper 4

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