暗物质可能有助于解释超大质量黑洞如何合并

尽管天文学家仍然不清楚暗物质的确切性质，但我们对其一般物理性质已经有了一些了解。我们知道它如何聚集在星系周围，它如何构成宇宙中的大部分物质，甚至它如何与自身相互作用。现在，预印本服务器arXiv上出现的一项最新研究着眼于暗物质的移动速度。

该研究的重点是一种称为动态摩擦的效应。这个术语有点用词不当，因为它不是两个物体之间相互滑动的摩擦力。描述这种效应的更好的术语可能是重力阻力。它由SubrahmanyanChandrasekhar于1943年首次研究，它是由弥散体的引力相互作用引起的。

想象一颗大质量恒星穿过红矮星星团。即使没有一颗恒星可能发生碰撞，它们之间的引力相互作用也会影响恒星的运动。由于红矮星的引力作用，这颗大质量恒星在离开星团时会减慢速度。

另一方面，红矮星在被稍微拖向大质量恒星时会稍微加速。如果跟踪星团中恒星速度的变化，就可以确定碰撞前星团的移动速度。

物质和暗物质之间也会发生同样的效应。暗物质的存在会影响星系中恒星的运动，并且由于动态摩擦，这会扭曲星系的形状。

通过绘制星系如何扭曲的地图，团队可以计算星系附近暗物质的运动。因此，该团队专注于寻找不属于致密星系团的扭曲星系。由于星系相当孤立，因此扭曲必定是由于暗物质而发生的。

然后，作者将这些扭曲星系的形状与N体模拟进行了比较，以绘制暗物质的运动图。他们担心的问题之一是数据的不确定性太大，无法对暗物质做出任何有意义的限制。

该团队表明，对于可用样本，数据分散度仅为10%左右。这意味着它足够精确，可以应用于附近的星系。例如，盖亚对大麦哲伦星云的详细观测应该能让天文学家掌握那里暗物质的速度。

这种方法为天文学家提供了另一种研究暗物质的工具。由于未来的观测使我们能够确定暗物质的特性，我们也许能够确定暗物质到底是什么。