暗物質可能有助於解釋超大質量黑洞如何合並

作者:蘭天 来源:紀敏佳 浏览: 【】 发布时间:2025-11-02 09:06:51 评论数:
暗物質可能有助於解釋超大質量黑洞如何合並
一個名為NGC 1313的不平衡爆發星係。鳴謝:uux.cn/國際雙子座天文台
(神秘的地球uux.cn)據《今日宇宙》(布萊恩·科柏林):盡管暗物質的確切性質仍然沒有被天文學家所了解,但我們已經對它的一般物理性質有了一些了解。我們知道它如何聚集在星係周圍,它如何構成宇宙中的大部分物質,甚至它如何與自身相互作用。現在,預印本服務器arXiv上出現的一項最新研究著眼於暗物質的移動速度。
這項研究的重點是一種被稱為動態摩擦的效應。這個術語有點用詞不當,因為它不是你看到的兩個物體相互滑動時的摩擦。對這種效應更好的說法可能是重力阻力。蘇布拉馬尼揚·錢德拉塞卡在1943年首次研究了這種現象,它是由一個擴散體的引力相互作用引起的。
想象一顆大質量恒星穿過一群紅矮星。即使沒有恒星會發生碰撞,它們之間的引力相互作用也會影響恒星的運動。由於紅矮星的引力牽引,這顆大質量恒星在離開星團時將減速。
另一方麵,當紅矮星被輕微拉向大質量恒星時,它們的速度會加快一點。如果你追蹤星團中恒星的速度變化,你就可以確定星團在碰撞前的移動速度。
物質和暗物質之間也會發生同樣的效應。暗物質的存在影響了星係中恒星的運動,由於動力摩擦,這扭曲了星係的形狀。
通過繪製星係如何扭曲的地圖,該團隊可以計算星係附近暗物質的運動。因此,研究小組專注於尋找不屬於致密星係團的扭曲星係。由於星係相當孤立,扭曲肯定是由於暗物質而發生的。
暗物質可能有助於解釋超大質量黑洞如何合並
動力摩擦的星係效應。致謝:uux.cn/基普等人
然後,作者將這些扭曲星係的形狀與N體模擬進行了比較,以繪製暗物質的運動。他們擔心數據的不確定性太大,無法對暗物質進行任何有意義的限製。
該團隊表明,對於可用的樣本,數據離散度僅為10%左右。這意味著它足夠精確,可以應用於附近的星係。例如,蓋亞對大麥哲倫星雲的詳細觀測應該可以讓天文學家掌握那裏暗物質的速度。
這種方法給了天文學家多一個研究暗物質的工具。隨著未來的觀測使我們能夠確定暗物質的性質,我們也許能夠確定暗物質到底是什麽。