原標(biāo)題：研究發(fā)現(xiàn)彌散矮星系超愛“抱團(tuán)”
科技日?qǐng)?bào)合肥5月21日電 （記者吳長(zhǎng)鋒）21日，記者從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校王慧元教授研究團(tuán)隊(duì)首次在觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)彌散矮星系超強(qiáng)的成團(tuán)性，證實(shí)了宇宙中神秘的“暗物質(zhì)暈集聚偏置”現(xiàn)象，為理解暗物質(zhì)本質(zhì)、宇宙大尺度結(jié)構(gòu)與星系協(xié)同演化提供了重要線索。相關(guān)研究成果于5月21日發(fā)表在國(guó)際期刊《自然》上。
暗物質(zhì)是一種看不見、不發(fā)光的神秘物質(zhì)，它通過引力悄然塑造著宇宙的結(jié)構(gòu)，主導(dǎo)著星系的形成與演化。暗物質(zhì)粒子在引力作用下聚集，形成暗物質(zhì)暈（暗暈），星系在暗暈的引力勢(shì)阱中形成并演化。暗暈在宇宙大尺度上的分布并不均勻，而是呈現(xiàn)“抱團(tuán)”分布，這種現(xiàn)象被稱為暗暈集聚偏置，它為我們理解宇宙大尺度結(jié)構(gòu)及星系的形成提供了關(guān)鍵線索。
研究人員分析斯隆數(shù)字巡天項(xiàng)目光學(xué)數(shù)據(jù)時(shí)，獲得與以往根據(jù)大質(zhì)量星系樣本所得經(jīng)驗(yàn)完全相反的發(fā)現(xiàn)：彌散的矮星系更喜歡“抱團(tuán)”，而致密矮星系更喜歡“單干”。盡管宇宙結(jié)構(gòu)形成理論已經(jīng)預(yù)言了暗暈集聚偏置現(xiàn)象的存在，但長(zhǎng)期以來(lái)并未從觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)確鑿的證據(jù)支持。此次研究團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)，首次為這一預(yù)言提供了高置信度的觀測(cè)支持。
雖然標(biāo)準(zhǔn)冷暗物質(zhì)模型是當(dāng)前解釋宇宙大尺度結(jié)構(gòu)形成的主流理論框架，然而在該框架下，研究團(tuán)隊(duì)論證了多種星系形成的物理機(jī)制，發(fā)現(xiàn)均無(wú)法有效解釋這一新的發(fā)現(xiàn)。研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)一種考慮暗物質(zhì)自相互作用的替代模型（SIDM），可以很好地解釋暗暈“年齡”和星系密度的關(guān)聯(lián)。“SIDM模型在解釋矮星系的形成機(jī)制及其在大尺度上成團(tuán)分布特征方面具有獨(dú)特的理論優(yōu)勢(shì)，這對(duì)目前主流的星系形成模型及冷暗物質(zhì)宇宙學(xué)模型均提出了挑戰(zhàn)。”王慧元說(shuō)。
王慧元介紹，此次研究不僅挑戰(zhàn)了現(xiàn)有的星系形成模型，還為理解暗物質(zhì)本質(zhì)提供了新線索，向揭開暗物質(zhì)的神秘面紗又近了一步。