早期宇宙實際上暗物質不足？ 新發現與模擬結果相矛盾

英國《自然》雜誌15日發表的一項天文學研究認為，在100億年前星系形成的高峰期，「產星星系」的外盤可能主要為恆星和氣體主導，而非暗物質。此次對遙遠星系自轉曲線的最新測量結果，與早期星系形成的模擬結果產生了嚴重矛盾。

資料圖：蓋亞探測器初步繪製的銀河系地圖。

在星系內，恆星和氣體(重子成分)被認為與暗物質(非重子)混合在一起。儘管暗物質是一種因存在現有理論無法解釋的現象而假想出的物質，但不妨礙它是宇宙的重要組成部分。暗物質的密度非常小，但是總質量很大，代表了宇宙中26%的物質含量，而人類可見的只佔宇宙總物質量的4.9%。

星系自轉曲線是暗物質存在的重要依據之一。關於重子物質和非重子物質的佔比，也可通過測量星系的自轉計算得出。在宇宙中，由暗物質主導的星系(如銀河系)的外盤，會導致星系自轉曲線相對扁平。

此次，德國馬克斯·普朗克外空物理學研究所科學家萊因哈德·根策爾及其同事，分析了6個遙遠巨大的「產星星系」的高質量光譜，發現星系外盤的自轉速度隨著半徑的增加而下降，表明這裡的暗物質不如本區域宇宙中的多。研究團隊認為，本區域星系和遙遠星系的組成成分差異，可能是因為遙遠星系富含氣體且緻密，隨著氣體的快速累積而增長，氣體比暗物質更容易落入星系盤中。

在論文相應的新聞與觀點文章中，英國杜倫大學科學家馬克·斯溫班克寫道，這些發現提高了我們對早期星系是如何形成和演化的認識。他補充表示，該研究結果或可以解釋一個過程，那就是在遙遠的宇宙中觀測到的塊狀不規則「產星星系」，究竟是如何轉變成與眾不同的螺旋星系——譬如我們所在的銀河系。

總編輯圈點

茫茫星空，肉眼可見不過是冰山一角，宇宙絕大部分對人類來說是隱藏的，暗物質就是最不願露面的第一號人物。這種間接了解的方式有諸多弊端，譬如經常會有爭論不休甚至推倒重來的可能，但從另一方面來看，懷疑、辯駁、顛覆的過程，既有樂趣，又隱隱暗示著前進的方向。

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