我們的銀河系被十幾個較小的軌道星系環繞。這個宇宙鄰域的大小困擾了天體物理學家一段時間,因為當前流行的星系形成理論預測的衛星星系數量是現在的10倍。但是,芝加哥大學的安德烈·克拉夫佐夫和他的同事們進行的新計算機模擬表明,銀河系伴星相對稀少可能並不像人們擔心的那樣。
標準宇宙學認為,宇宙中大部分物質是一種未知的物質,它移動緩慢且不發光。隨著時間的推移,這種冷暗物質的小團塊合併形成越來越大的團塊。當質量超過一定閾值時,這些被稱為暈的暗物質物體內部的普通物質會形成恆星,並最終形成星系。包含這種分層演進的計算機模型已成功再現了天文學家在他們最大的天體地圖中可以看到的宇宙網。但是,由於在較小尺度上需要考慮更多細節,因此很難準確模擬單個星系及其周圍環境。
新的模擬,在7月10日出版的《天體物理學雜誌》上詳細介紹,使用相對較小的時間增量探測了類似銀河系環境的形成歷史(見圖片),這使得研究人員能夠追蹤暗物質的潮起潮落。透過這樣做,他們發現,當引力將所有物質拉入時,來自較大暈的潮汐力剝離了較小暈的質量。只有最重的子暈在質量損失結束恆星形成之前形成了矮星系。最終,預測的發光星系衛星的數量與觀測結果相符。
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一些理論家曾試圖透過引入新的物理學,例如與冷暗物質混合的暖暗物質,來解決所謂的衛星星系問題。克拉夫佐夫說,目前的結果表明,“這個問題可以在不使用任何奇異物質的情況下解決”。“我們的模型的物理成分沒有任何問題。”