奇异矮星系:暗物质迷失?

发布时间：2021-11-23 03:43

　　<正>宇宙的起源是什么?其主要成分是什么?宇宙是如何演化到今天丰富的结构的?这都是现代宇宙学需要回答的问题.最近几十年时间里,现代宇宙学取得了令人瞩目的成就,奠定了标准宇宙学模型的基础.在标准宇宙学模型下,宇宙主要由暗物质和暗能量组成,我们熟悉的重子物质只占宇宙总比例的4.7%^[1].这一标准模型成功地解释了跨越宇宙学时标和尺度的众多观测现象,包括红移1000左右的宇宙微波背景观测、星系的大尺度成团性、弱引力透镜测量的宇宙剪切,以及由赖曼-阿尔法森林示踪的小尺度功率谱等. 

【文章来源】：科学通报. 2020,65(05)北大核心EICSCD

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【部分图文】：

银河系周围的矮卫星星系典型质光比[2]

图1 银河系周围的矮卫星星系典型质光比[2]由于矮星系的面亮度普遍很低,因此其细致的动力学测量一直都局限在非常临近的范围,基本都在本星系群内部,特别地,在银河系附近的矮星系,其动力学数据比较丰富.而测量银河系外星系系统通常需要在更远的距离,远离我们的本星系群,对望远镜的性能和时间要求非常高,因此这类统计性研究非常难以实现.我们[4]通过结合斯隆光学巡天和阿雷西沃射电巡天的结果,筛选了324个高信噪比的矮星系样本.这些矮星系具有光学波段的测光数据,同时有中性氢的红移、流量和中性氢谱线速度轮廓.红移+测光可以得到恒星质量,红移+中性氢流量可以得到中性氢的质量,结合中性氢与氦的比分,就得到了该星系总的重子物质质量;中性氢的半径可以由中性氢的质量推出,因为二者有非常紧密的关系;结合谱线轮廓给出的旋转速度,可以计算中性氢半径内的总质量.注意,中性氢通常是非常延展的,其半径可以达到几万光年,对于典型的矮星系来说,这样大的半径内动力学都是由暗物质占绝对主导地位.图2展示了我们的结果,可以看到,有19个矮星系的重子物质质量超过其暗物质质量,占据动力学的主导地位.


本文编号：3513054