一項新的研究發現，儘管現在被稱為暗物質的不可見物質主導著星系，但在早期宇宙中，它顯然只是星系的一個次要成分。
研究人員表示，這項新發現揭示了星系及其神秘的暗物質“暈”如何隨時間變化。
暗物質被認為佔宇宙中物質的約84%。儘管暗物質是不可見的，但其存在可以透過它對可見物質的引力效應來推斷。例如，之前的研究發現，星系盤的外部區域圍繞星系核心旋轉的速度比預期的要快。如果假設暗物質的“暈”包圍著這些星系並對其外部區域產生引力拉力，那麼這些發現就說得通了。[尋找暗物質的圖片]
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現在，研究人員意外地發現，在早期宇宙中，暗物質在星系中發揮的作用比之前認為的要小得多。科學家們在3月16日出版的《自然》雜誌上詳細介紹了他們的發現。
研究人員利用歐洲南方天文臺在智利的甚大望遠鏡，研究了早期宇宙中六個質量巨大的、正在形成恆星的星系，這些星系是在100億年前星系形成的巔峰時期形成的。他們分析了這些星系的自轉，以計算它們擁有的暗物質的數量。
該研究的主要作者、德國加興馬克斯·普朗克地外物理研究所的天體物理學家萊因哈德·根澤爾表示，就銀河系和在宇宙當前時代誕生的其他典型星系而言，它們的“有效半徑”（即一半光來自的明亮區域）中有50%到80%是暗物質。
相比之下，在研究人員研究的早期星系中，有一半的星系其有效半徑的暗物質佔比為10%或更少，根澤爾說。
研究人員還研究了大約100個其他較暗的星系。他們發現，平均而言，來自這些星系的資料與他們的發現一致。[民意調查：科學家能否理解暗物質？]
根澤爾說，這些發現並不表示暗物質不存在。相反，它們揭示了暗物質在過去與現在的分散方式不同，他說。
研究人員指出，早期星系不斷地從星系際的氣體和塵埃袋中流入物質。這可能有助於解釋為什麼它們更受正常物質而非暗物質的支配。相比之下，現在的星系周圍有很多熱氣，這在很大程度上阻止了它們收集星系際物質，根澤爾說。
此外，早期星系的暗物質暈可能比現在星系的暗物質暈更大，分佈更廣。研究人員表示，隨著時間的推移，這些暈收縮並開始對星系盤產生更強的影響。
根澤爾說，未來，研究人員希望研究早期宇宙中較小的星系，“這些星系是像銀河系這樣的區域性螺旋星系的前身，以便更好地瞭解更廣泛的星系及其演化”。
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