暗物質在整個宇宙時間中佔據主導地位！
得克薩斯大學奧斯汀分校(University of Texas at Austin)的天文學家們在2018年12月12日出版的《天體物理學》(Astrophysical Journal)上報告稱：他們無意中發現了一個不同尋常的星系，該星系可能證實了最近備受爭議的暗物質理論。暗物質是一種不發光的物質，但可以通過它對其他物質的引力而被探測到。它是在20世紀70年代對螺旋星系的研究中首次被發的，螺旋星系的外部區域旋轉太快，只能被這些區域的可見恆星和氣體驅動。天文學家推論，一定有更多的質量是看不見的。幾十年的星系觀測表明，幾乎所有星系都含有大量的這種「暗物質」，而事實上，暗物質的數量是宇宙中正常可見物質的5倍。
博科園-科學科普：然而最近的一些研究表明，一些星系並不遵循自20世紀70年代以來發現的「暗物質豐富」星系的相同模式。這些研究表明，在大約100億年前看到的少數星系並不包含預期數量的暗物質。這可能意味著當時的星系並沒有太多的暗物質，但在過去100億年的某個時候，它們獲得了暗物質。如果是這樣的話，它將挑戰我們對星系形成的基本理解。現在德克薩斯大學奧斯汀分校的研究生帕特里克·德魯和他的導師凱特琳·凱西教授發現了一個非常遙遠的星系，該星系似乎富含暗物質，這與長期以來的理論完全一致。因為這個星系距離我們90億光年，它告訴我們一些星系在遙遠的過去已經包含了相當多的暗物質。
這張由塵埃構成的恆星形成星系DSFG850.95的合成圖像顯示了哈勃太空望遠鏡拍到的藍色年輕恆星，以及阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列拍到的紅色塵埃。圖片：Patrick Drew (UT Austin)/STScI/ALMA
這一偶然的發現似乎與暗物質含量很少的星系的其他有爭議的發現相矛盾。德魯的團隊在夏威夷用凱克望遠鏡觀測宇宙中最極端的恆星形成星系時研究了這個星系，這些星系被稱為「塵埃形成的星系」。他們根本不打算研究暗物質，而是試圖理解為什麼這些星系能如此迅速地產生如此多的恆星。但是他們的一個星系讓他們大吃一驚，並把他們的工作帶到了一個新的方向。由於使用望遠鏡研究DSFG850.95星系的角度是隨機的，所以這些數據提供了一個極為詳細的記錄，記錄了該星系從星系中心一直旋轉到遙遠星系的速度。這種測量被稱為「旋轉曲線」，正是天文學家用來確定星系中暗物質數量的方法，他們向太空望遠鏡科學研究所的同事Susan Kassin展示了這些數據。
Kassin是研究旋轉曲線測量的專家，他立即意識到他們發現了一些不尋常的東西：這個90億年前觀測到的星系包含了理論預測的所有暗物質。這與2017年發表在《自然》(Nature)上的一項研究形成鮮明對比。該研究稱，100億年前的這個宇宙時代的星系「可能沒有那麼多暗物質，它們與當今宇宙中的星系根本不同，發現的星系是一個明顯的反例，它似乎有暗物質以正常的方式運行，就像它在當今宇宙中所做的那樣。最重要的是這個星系對星系的期望是這樣的，這是第一個確鑿的證實，在當今宇宙中這些星系發生的一切和早期宇宙中發生的事情是一樣的，德魯計劃在他與阿爾瑪正在進行的項目中，對銀河系進行進一步的研究。
博科園-科學科普｜研究/來自：德克薩斯大學奧斯汀分校
參考期刊文獻:《Astrophysical Journal》,《Nature》
DOI：10.3847/1538-4357/aaedbf
Cite：arxiv.org/abs/1811.01958
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