暗物质本质的新理论解释了星系对的神秘缺陷

　　暗物质不发光，不能直接看到。被认为构成宇宙中85％的物质，它的性质还没有被很好地理解。与正常物质不同，它不吸收、反射或发射光，因此难以检测。

　　主流的暗物质理论，被称为冷暗物质，或CDM，假设暗物质粒子除了重力之外没有碰撞。另一个新的理论，叫做自作用暗物质，或者SIDM，提出暗物质粒子通过一种新的黑暗力量进行自作用。这两种理论都解释了宇宙的整体结构是如何形成的，但它们预测了星系内部不同的暗物质分布。SIDM认为暗物质粒子在星系中心附近的内部光晕中强烈碰撞。

　　典型地，一个可见的星系由一个不可见的暗物质晕托管——一团浓缩的物质，形状像一个球，围绕着星系，由重力结合在一起。然而，最近对两个超扩散星系NGC 1052-DF2和NGC 1052-DF4的观察表明，这对星系包含的暗物质很少，甚至没有，这挑战了物理学家对星系形成的理解。天体物理观测表明NGC 1052-DF2和NGC 1052-DF4很可能是NGC 1052的卫星星系。

　　领导这项研究的UCR大学物理学和天文学副教授于海波说:“人们普遍认为暗物质主导着星系的整体质量。”

　　利用复杂的模拟，UCR领导的团队通过潮汐剥离（银河潮汐力剥离物质）复制了NGC 1052-DF2和NGC 1052-DF4的特性。因为卫星星系不能用它们自己的重力保持剥离的质量，所以它实际上被添加到NGC 1052的质量中。

　　研究人员同时考虑了清洁发展机制和SIDM方案。他们的结果发表在《物理评论快报》上，表明SIDM形成了暗物质不足的星系，如NGC 1052-DF2和-DF4，远比CDM有利，因为内晕的潮汐质量损失更显著，恒星分布在SIDM更分散。

　　这份研究论文被《华尔街日报》选为“编辑的建议”，这是一项荣誉，因为每周只有少数论文被选中来促进跨领域的阅读。

　　余解释说，潮汐质量损失可能发生在清洁发展机制和SIDM光环。相比之下，在SIDM，暗物质的自身相互作用可以将暗物质粒子从内部推向外部区域，使内部光晕变得更加“松散”，从而增加潮汐质量损失。