天体物理学家的"幸运发现"解释了没有暗物质的星系如何存在

这是一个有可能解释星系如何能够在没有暗物质的情况下存在的机制--这曾经被认为是不可能的。

研究始于2018年，当时普林斯顿大学和耶鲁大学的天体物理学家Shany Danieli和Pieter van Dokkum观察到两个星系，它们似乎没有大部分暗物质而存在。

范多库姆和达涅利在2018年的《自然》杂志论文和2020年的《天体物理学报》论文中报告了这一幸运的发现，使星系需要暗物质的范式陷入混乱，可能会颠覆天体物理学家已经视为星系如何运作的标准模型。

一个模拟星系团中的暗物质分布，较亮的区域显示暗物质的浓度较高。圆圈显示的是与两个缺乏暗物质的星系有关的恒星光的特写图像。如果这些星系有暗物质，它们将在主图像中显示为明亮的区域。

"在过去的40年里，星系有暗物质已经被确定了，"波莫纳学院的天文学教授Jorge Moreno说，他是这篇新论文的主要作者。"特别是低质量的星系往往有明显较高的暗物质比例，这使得Danieli的发现相当令人惊讶。对我们许多人来说，这意味着我们目前对暗物质如何帮助星系成长的理解需要进行紧急修正。"

该研究小组运行了计算机模型，模拟了宇宙的一大块--一个大约6000万光年的范围--从大爆炸后不久开始，一直运行到现在的演变。该小组发现了七个没有暗物质的星系。在与质量大1000倍的邻近星系发生几次碰撞后，它们被剥离了大部分物质，只留下了恒星和一些残留的暗物质。这项理论工作表明，暗物质缺乏的星系应该非常普遍，特别是在大质量星系的附近。

UCI的詹姆斯-布洛克（James Bullock）是世界知名的低质量星系专家，他描述了他和团队并没有建立他们的模型，只是为了能创造出没有暗物质的星系，这一点使模型更强大，因为它没有以任何方式被设计来创造他们最终发现的碰撞，确认缺乏暗物质的星系可以在有大量暗物质的宇宙中得到解释。观察到有一些没有暗物质的星系，这让研究人员有点担心。现在天文学界有一个成功的模型，经过几十年的努力发展，认为宇宙中的大部分物质是暗物质。但却总有一种可能性，即大自然一直在愚弄我们。

现在，天体物理学家知道了一个星系可能会失去它的暗物质，Moreno和他的合作者希望这些发现能激励那些观察夜空的研究人员寻找现实世界中的大质量星系，它们可能正在从较小的星系中剥离暗物质的过程。

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