暗物质约占宇宙所有物质的85%。虽然普通物质会吸收、反射和发射光,但暗物质无法直接看到,这使得其探测变得困难。它的存在是根据它对可见物质的引力效应推断出来的,可见物质是形成恒星、行星和宇宙中其他物体的物质。

天文学家观察暗物质对星系演化的影响

星系是由这两类物质组成的。暗物质分布在晕圈中,晕圈是星系周围的巨大结构,而普通物质主要存在于大多数恒星所在的中心区域。

传统上,星系演化的观测研究主要集中在普通物质的作用上,尽管它只占星系质量的一小部分。几十年来,一直有关于暗物质对星系演化的影响的理论预测。然而,尽管做出了很多努力,但对此还没有达成明确的共识。

现在,由IAC的一个团队领导的研究首次通过观测证实了暗物质对星系演化的影响。该工作发表在《自然天文学》杂志上。

劳拉解释说:“暗物质对星系有明显的影响,因为我们可以测量它,但我们发现暗物质对星系演化的影响是已经被提出的,尽管我们没有观测研究它的技术。”ScholzDíaz,IAC博士前研究员,也是该文章的第一作者。

为了研究暗物质的影响,该团队集中研究了星系中恒星的质量与可以从其旋转推断出的质量(称为总动态质量)之间的差异。

研究表明,恒星的年龄、金属含量、形态、角动量和形成速度不仅取决于这些恒星的质量,还取决于总质量,这意味着包括暗物质成分这符合光晕质量的估计。

“我们已经看到,在恒星质量相同的星系中,它们的恒星族群的行为会有所不同,具体取决于光晕是否含有更多或更少的暗物质,换句话说,星系的演化,从它的形成到现在的时间都被修改了“它是由它所在的光环决定的。如果它有一个或多或少的质量光环,那么随着时间的推移,星系的演化将会有所不同,这将反映在它所包含的恒星的特性中,”伊格纳西奥·马丁补充道Navarro,IAC研究员,该文章的合著者

未来,该团队计划对距银河系中心不同距离的恒星种群进行测量,并证明恒星特性对暗物质晕的依赖是否在所有半径上都保持不变。研究的下一步将研究暗物质晕与宇宙大尺度结构之间的关系。

肖尔茨说:“这些暗物质晕并不是单独产生的,它们是通过细丝连接起来的,这些细丝构成了被称为宇宙网的大规模结构的一部分。”“光环的质量似乎改变了其星系的属性,但这可能是宇宙网中每个光环所占据的位置的结果。在未来几年中,我们希望看到这种大规模结构在宇宙中的影响。我们正在研究的背景,”她解释道。

这项研究基于CALIFA(卡拉阿尔托遗产整体场区)的260个星系,这是一个国际项目,IAC在本文的另一位合著者JesúsFalcónBarroso的协调下积极参与该项目。

“这项调查提供了光谱信息,并提供了前所未有的星系空间覆盖,”他说。“这些星系以高分辨率配置进行观察,以获得其运动学特性的详细测量,这使我们能够非常精确地研究恒星的运动,从而推断出星系的总质量。