卫星星系的异常排列更加说明宇宙冷暗物质结构确实存在|全球信息
发布时间：2023-01-05 11:22:53
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天文学家表示，他们已经解决了一个突出的问题，这个问题挑战了我们对宇宙演化的理解——围绕银河系运行的微弱卫星星系的空间分布。这些卫星星系的排列方式很奇特——它们似乎位于一个巨大的薄旋转平面上——称为“卫星平面”。这种看似不太可能的安排让天文学家们困惑了50多年，导致许多人质疑标准宇宙学模型的有效性，该模型试图解释宇宙是如何一步一步变成今天的样子的。
由英国和芬兰科学家们领导的一项新研究发现，卫星平面是一种有趣的现象，会随着时间的推移而消失，就像星座也会发生变化一样，这次科学家们的研究消除了卫星平面对宇宙学标准模型的挑战。这个模型解释了宇宙的形成，以及我们现在看到的星系是如何在冷暗物质团中逐渐形成的——这是一种神秘物质，约占宇宙的27%。
银河系的卫星都在一个穿过银河系的难以置信的薄平面上排列，奇怪的是，它们也在一个连贯且巨大薄圆盘上盘旋，目前没有已知的物理机制可以让其这样子排列。自从20世纪70年代发现卫星平面以来，科学家们一直试图在现实的超级计算机模拟中找到类似的结构，但没有成功，这些模拟追踪了宇宙从大爆炸到现在的演变。
卫星星系的排列无法解释，这一事实导致不少科学家认为星系形成的冷暗物质理论可能是错误的。然而，这项最新研究发现天文学家使用了来自欧洲航天局GAIA空间天文台的新数据，GAIA正在绘制银河系的六维地图，为我们银河系中约10亿颗恒星（约占总数的1%）及其伴星系统提供精确的位置和运动测量。
这些数据使科学家能够将卫星星系的轨道投射到过去和未来，并在数亿年内看到平面形态的演化——这在宇宙时间里只是眨眼的功夫。科学家们还搜索了新的、定制的宇宙学模拟，以寻找卫星所在平面的证据。他们意识到，以前基于模拟的研究被误导了，因为没有考虑卫星与银河系中心的距离，这使得虚拟卫星系统看起来比真实卫星系统更圆。考虑到这一点，科学家们重新模拟了几个虚拟银河系，它们拥有一个卫星星系平面，与通过望远镜看到的非常相似。
科学家们表示，这消除了对宇宙学标准模型有效性的主要异议之一，意味着暗物质的概念仍然是我们理解宇宙的基石。“银河系卫星星系在天空中的奇怪排列让天文学家困惑了几十年，以至于被认为对宇宙学正统性构成了深刻挑战。但得益于GAIA卫星的惊人数据和物理学定律，我们现在知道，这些卫星星系只是偶然的在一个平面上，一个在正确的时间和正确的地点，就像天空中的星座一样。十亿年后我们再观察，这些结构就会解体，我们已经消除了冷暗物质理论的一个主要突出挑战。”
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