研究发现：暗物质在垂死的星系中表现不同

暗物质探测者对暗物质到底如何，几乎一无所知，所获得的知识都是理论推测而来，但现在，他们知道了一点点：暗物质在老旧星系的边缘和新星系中的表现不同。

暗物质是我们在宇宙中看不见的东西。它占据了宇宙中的大部分质量，但不发光。然而，它通过引力对所有东西产生拉力。宇宙中的一切都好像被我们看不见的某种重重的云层拉着。天文学家不确定那到底是什么。

科学家所知道的大部分暗物质存在于“晕”或星系内的云层中。但是，有一个问题：这些核心的行为与计算机模拟的结果不一致。当研究人员对暗物质晕的行为进行建模时，这些结构通常形成某种形状：位于星系中心的暗物质密集球，周围是暗物质的云雾。天文学家称这种暗物质的分布为“尖峰”。

但实际上，许多星系的表现好像它们的暗物质在星系的外围运行，围绕着一个或多或少空无一物的“核心”。天文学家称这种差异为“尖峰-核心”问题。

对于尖峰-核心问题的流行解释，称为“自相互作用暗物质”（SIDM）模型，认为暗物质不仅完全存在于我们能够直接检测和理解的物理之外，而且还使用未知的力量对自身产生作用。如果暗物质与自身的相互作用与其与普通物质的相互作用不同，那么这可以解释它是如何从星系的中心向外围移动的。

但这种解释可能过于复杂了，这项新的研究表明。

另一种力量可以将暗物质从星系的中心推出：暗物质加热。这指的是星系形成过程中产生的强烈能量和风将暗物质从星系的中心推出（那里是大多数新星形成的地方）。但是，对于这种现象，几乎没有直接的证据，即使有，也不清楚这种加热是否足够强大，能够解释暗物质分布的模型和观测结果之间的差异。

然而，这篇新的论文表明，暗物质加热是正确的解释。

作者研究了16个矮星系，大致分为两类：数十亿年前就停止形成恒星的星系，以及最近停止或仍在形成恒星的星系。那什么是矮星系呢？矮星系是一种比较小的星系，光度最弱，质量和尺寸较小，通常有数十亿颗恒星。它们有不同的形态，有的是椭圆的，有的是不规则的。它们往往是大星系的伴星，绕着它们运行。矮星系被认为是早期宇宙的遗留物，可以用来研究暗物质和恒星形成的历史。

研究人员发现，较老、较不活跃的星系倾向于拥有暗物质尖峰——位于星系中心的暗物质丰富区域。较活跃的恒星形成星系倾向于拥有空心的核心。

这一新的发现表明，暗物质加热是真实的，并且在暗物质的行为中起着重要的作用，研究人员写道。很久以前就停止形成恒星的星系也没有足够的能量将暗物质从星系中心推出。在这些情况下，暗物质的行为与简单的模型预测的一致。更活跃的恒星形成星系有更多的加热，这使得那里的暗物质偏离了模型。

如果这一发现是正确的，它就缩小了暗物质可能是什么的可能性，虽然不是很明显：它只需要是一种能够被大量新星的星系中心吹走的东西。而且，这一结果可能意味着不必提出各种奇怪的暗物质性质来解释这种物质的行为。

不过，目前还没有任何确定的事情。研究人员在他们的论文中承认，他们依赖的模拟暗物质的方法受到了一些批评。可能还有其他的星系，它们的性质介于尖峰和核心模型之间，这会使新的发现变得复杂。