较小星系排列为何都在一个圆盘上?科学家这样解释

2022年05月13日 15:16 次阅读 稿源:网易科技 条评论

5月13日消息,目前科学家关于宇宙布局的理论表明,小星系应该随机分布在宿主星系周围。但天文观测发现,较小星系往往是在宿主星系周围以圆盘状平面排列,就像是土星环。研究人员现在正试图调和理论和现实之间的差距,他们认为较小星系在宿主星系周围的分布状况可能是因为一种被称为对称子的假想粒子在太空中形成了看不见的“墙”。

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大爆炸宇宙学标准模型Lambda-CDM认为,宇宙由宇宙常数、冷暗物质以及常规物质三个关键成分组成。其中宇宙常数是爱因斯坦用来解释他的广义相对论方程的一个系数,冷暗物质是没有辐射的缓慢运动粒子,此外就是人们每天都在与之互动的常规物质。

Lambda-CDM模型认为,较小星系应该被较大宿主星系的引力所捕获,运行轨道也在后者周围随机分布,但这一设想并未在现实宇宙中观测到。

来自诺丁汉大学的两名研究人员提出了一种解释。他们认为,在暗物质存在的前提下,太空中有“第五种力量”可能正在将星系排列成圆盘状。

根据他们的理论,一种被称为对称子的假想粒子会在太空中形成一堵堵看不见的“壁垒”,让星系都以圆盘状排列。

诺丁汉大学研究员阿尼什·奈克(Aneesh Naik)表示,“因为已经有暗物质和暗能量,所以我们需要为标准模型引入新的粒子,才能解释得通。”

他补充说,“这是人们研究相对论时空对称理论的基础,它是暗能量暗物质的新候选粒子。”

研究人员认为,这些粒子会以不同的极性状态群存在,从而在太空中形成无形的墙。这些“隐形”墙也让较小星系在较大宿主星系周围以圆盘状排列。

如果科学家们要证明太空中存在“隐形墙”,就需要证明对称子的存在。奈克和诺丁汉大学物理学家克莱尔·伯雷奇(Clare Burrage)还有大量工作要做。

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