宇宙中最小的星系帶給我們更多關於黑暗物質的資料

宇宙由一種稱為暗物質的神秘物質控制。它的名字來自暗物質不會吸收反射或發射電磁輻射，因此很難檢測得到。

日本東北大學一組研究人員利用恆星運動學，研究散佈在宇宙最小星系中的暗物質強度。首席研究員林航平（Kohei Hayashi）教授表示，我們發現暗物質的強度很小，顯示明暗物質不易散佈在一起。

關於暗物質，目前所知之甚少，但是從粒子物理學到天文學的理論和實驗研究都在逐步揭露它的特性。

圍繞暗物質的一種著名理論是「暗物質相互作用理論」，由於暗物質的自散射，銀河中心的暗物質分佈變得密度較小。但是在恆星壽命即將結束時，發生的超新星爆炸也可以形成較不密集的分佈，使到區分是造成密度較小的暗物質分佈是超新星爆炸，還是暗物質的性質具有挑戰性。為了澄清這一點，林航平教授和他的團隊專注於超微弱的矮星系。這裡很少有恆星存在，使到超新星爆炸的影響可以忽略不計。

他們發現，暗物質在銀河系中心密集，挑戰「暗物質相互作用理論」的基本原則。來自SEGUE 1矮星系的圖像顯示，銀河系中心的暗物質密度很高，並且散射有限。

林航平教授指出：我們的研究顯示，超微弱矮星系中的恆星運動學對於檢驗現有的暗物質理論是非常有用。使用位於夏威夷昴星團望遠鏡主焦點光譜儀進行的下一代廣域光譜巡天進一步觀察，將是最大程度地增加獲取暗物質最真實間接證據的機會。

【圖、文：節譯自日本東北大學2021年2月16日新聞公佈】研究全文刊登在2021年1月20日出版的《物理評論 D》期刊

SEGUE = Sloan Extension for Galactic Understanding and Exploration = 銀河系理解和探索史隆數碼化巡天擴展星表