一個(gè)成員隸屬于我們中國(guó)多個(gè)機(jī)構(gòu)的研究小組，發(fā)現(xiàn)了更多暗物質(zhì)缺乏（失蹤）的矮星系證據(jù)，其研究發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《自然天文學(xué)》期刊上，該小組描述了對(duì)矮星系的研究，以及是如何發(fā)現(xiàn)一些預(yù)期將被暗物質(zhì)主導(dǎo)的星系卻沒(méi)有。

正如研究人員所指出的：標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)理論表明，暗物質(zhì)推動(dòng)了星系的形成以及它們形成的引力井，同時(shí)還注意到局部星群中的矮星系是由暗物質(zhì)主導(dǎo)。但就在兩年前，天文學(xué)家們觀(guān)察到了兩個(gè)矮星系，其暗物質(zhì)似乎比預(yù)期的要少。

此后不久，另一個(gè)團(tuán)隊(duì)又觀(guān)察到了另外兩個(gè)。現(xiàn)在，在這項(xiàng)新的研究中，研究人員已經(jīng)確定了19個(gè)具有與理論預(yù)期不符的暗物質(zhì)量的矮星系。這項(xiàng)工作包括分析來(lái)自阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)，以計(jì)算星系的質(zhì)量，研究人員指出，這可以通過(guò)測(cè)量氫在它們周?chē)苿?dòng)的速度來(lái)完成，速度越高，星系的質(zhì)量就越大。然后將氫的質(zhì)量和所有恒星的質(zhì)量（使用星光數(shù)據(jù)）相加，得出星系的總質(zhì)量非暗物質(zhì)質(zhì)量，這個(gè)數(shù)字和總質(zhì)量之間的差異可歸因于暗物質(zhì)。

在“正?！钡那闆r下，矮星系只有2%的質(zhì)量是由非暗物質(zhì)組成。但在這項(xiàng)研究中，發(fā)現(xiàn)了奇怪的東西，例如一個(gè)星系的質(zhì)量約為140億個(gè)太陽(yáng)，它的非暗物質(zhì)總質(zhì)量約占其總質(zhì)量的27%。研究人員報(bào)告表示：分析了324個(gè)矮星系，發(fā)現(xiàn)其中19個(gè)星系的暗物質(zhì)比理論預(yù)期的要少。所以認(rèn)為，“失蹤”的暗物質(zhì)可能歸因于鄰居把它拉下來(lái)，并把它留給自己，但也發(fā)現(xiàn)了一些例外情況下，沒(méi)有足夠近的鄰居星系被認(rèn)為是可能的。

進(jìn)一步研究的發(fā)現(xiàn)可能會(huì)挑戰(zhàn)適用于矮星系的形成理論。在標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型中，暗物質(zhì)驅(qū)動(dòng)星系的結(jié)構(gòu)形成，并構(gòu)造潛在的引力井，星系可能在其中形成。暗物質(zhì)暈中的重子分在大質(zhì)量星系團(tuán)中可以達(dá)到普適值(15.7%)，并且隨著系統(tǒng)質(zhì)量的減少而迅速下降。矮星系的形成對(duì)重子過(guò)程和暗物質(zhì)的性質(zhì)都很敏感，因?yàn)樗鼈冃纬傻奈悔搴軠\。在局部星系群中的矮星系中，暗物質(zhì)甚至在它們的光半半徑(Re?≈?1?kpc)內(nèi)也占主導(dǎo)地位。

然而并不是所有的矮星系都由暗物質(zhì)主導(dǎo)，新研究揭示了19個(gè)主要由重子組成的矮星系，其半徑可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)Re。在這一點(diǎn)上，它們預(yù)計(jì)將被暗物質(zhì)所支配。其中14個(gè)是孤立的矮星系，不受附近明亮星系和高密度環(huán)境影響。這一結(jié)果提供了可能在標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)框架內(nèi)，挑戰(zhàn)低質(zhì)量星系形成理論的觀(guān)測(cè)證據(jù)。需要進(jìn)一步的觀(guān)測(cè)，特別是深度成像和空間分辨運(yùn)動(dòng)學(xué)。

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參考期刊《自然天文學(xué)》

DOI: 10.1038/s41550-019-0930-9

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