暗黒物質は非常に長い間銀河に固執しているようです。 100億年前に存在していたほとんどの銀河には、今日の銀河と同じくらいの量の暗黒物質があり、初期宇宙の銀河の周りに潜んでいる暗黒物質が少ないことを示唆する以前の研究と矛盾しています。
「暗黒物質は、今日のように、遠い過去の星形成銀河にも同様に豊富でした。,「イギリスのダラム大学の天文学者で、新しい研究の筆頭著者であるアルフレッドティリーは言った。研究は最近、王立天文学会の月刊通知に提出され、11月16日にプレプリントジャーナルarXivに掲載されました。まったくの驚きですが、実際には、観測の現実が理論からの期待と一致するかどうかはわかりませんでした。」
暗黒物質は私たちの既知の宇宙の全質量の約85％を占めていますが、不思議な物質は光と相互作用しないため、科学者はその正確な性質について暗闇の中に残します。それで、天文学者はそれを見る代わりに、私たちが夜空で見る星、星雲、惑星だけでなく、すべての木、岩、人々を構成する、バリオン物質と呼ばれる通常の物質の暗黒物質の重力に頼る必要があります地球上で。
暗黒物質は銀河の周りのハローに凝集する傾向があります。天文学者は、銀河の回転速度を測定することでこれを発見しました。ニュートンの重力の法則によれば、銀河の周辺にある星は、中心にある星よりもはるかにゆっくり回転するはずです。しかし、1960年代に天文学者たちは天の川の周縁にある高速な郊外の星を発見し、それらの星の銀河軌道を超えて余分な物質が隠れていることをほのめかしました。
その後、宇宙全体で何千もの回転速度が測定され、これらの暗黒物質ハローの存在が確認されています。
新しい研究では、研究者たちは1,500個の星形成銀河の2つの調査からのデータを使用して、100億年前にさかのぼる銀河の回転率を計算しました。これらの古代の銀河は信じられないほど遠く、かすかなため、宇宙の過去の銀河の回転を正確に測定することは困難です。したがって、科学者たちは銀河を距離によって凝集させ、次にそれらの光を組み合わせることによって平均を推定しました。
「銀河の暗黒物質の量の私たちの推定値は、各時代の全人口の平均です」とTileyはLive Scienceに語った。 「個々の銀河内の暗黒物質の量は大幅に異なる場合があります。」
銀河の質量と密度を考慮に入れて、研究者たちは、はるか昔に私たちの宇宙の過去に存在していた銀河と、ローカル宇宙の銀河とでほぼ同等の量の暗黒物質を発見しました。
しかし、誰もが完全に確信しているわけではありません。この発見は、初期の宇宙の銀河は若い銀河よりも暗黒物質が少ないことを発見した以前の研究と矛盾しています。これらの研究は、はるかに大規模な個々の銀河を調べ、暗黒物質の量を推測するために別のモデルを使用しました。
「私たちが結論を出すために使用していた4つの独立したアプローチの1つだけを使用します」と、以前の研究の1つの主執筆者でありドイツのガーヒングにあるMax Planck地球外物理研究所の天文学者であるラインハルトゲンゼルは、Live Scienceに語った。
Tileyは、彼のチームの結果は、使用したモデルに大きく依存していることを発見しました。最終的に、彼は彼と彼の同僚が初期の時代に支配的であると科学者が信じている低質量銀河のより代表的であるとわかったモデルを使うことを選びました。
コンピュータシミュレーションは、Genzelによって研究されたような非常に大きな質量の銀河が遠い宇宙ではまれであることを示唆しています。 「結果はこの遠い時代の非常に大規模な銀河に当てはまるようですが、私たちの研究で研究した銀河のように、比較的低い恒星質量の銀河を代表するものではないかもしれません」とTileyはLive Scienceに語った。
新しい結果は、私たちの宇宙を説明する一般的な「ラムダコールドダーク」物質モデルから期待されるものと一致します。このモデルは、宇宙がどのように構造化されているのか、そして宇宙がこれまでよりも速い速度で拡大している理由を説明しています。
