波恩大學研究人員分析盤狀星系的演變 發(fā)現(xiàn)“預測與現(xiàn)實之間的重大差異”
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)cnBeta：根據(jù)大多數(shù)物理學家的觀點，宇宙學標準模型描述了宇宙是大學的演如何產(chǎn)生的。波恩大學的研究研究人員現(xiàn)在研究了這個模型中星系的演變，發(fā)現(xiàn)與實際觀測結果有相當大的分析差異。蘇格蘭圣安德魯斯大學和捷克查理大學的盤狀科學家們也參與了這項研究。這些結果現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)表在《天體物理學雜志》上。星系現(xiàn)預
從地球上可見的測現(xiàn)差異大多數(shù)星系都類似于一個中心加厚的平盤。然而，波恩變根據(jù)宇宙學標準模型，大學的演這種圓盤應該相當少地形成。研究這是分析因為在該模型中，每個星系都被一個暗物質的盤狀光環(huán)所包圍。這個光環(huán)是星系現(xiàn)預看不見的，但由于其質量，測現(xiàn)差異對附近的波恩變星系產(chǎn)生了強大的引力。波恩大學亥姆霍茲輻射與核物理研究所的Pavel Kroupa教授博士解釋說：“這就是我們不斷看到星系在模型宇宙中相互合并的原因。”
這位物理學家解釋說，這種碰撞有兩種影響。“首先，星系在這個過程中穿透，破壞了圓盤形狀。第二，它減少了合并所產(chǎn)生的新星系的角動量。”簡單地說，這大大降低了它的旋轉速度。旋轉運動通常能確保在這一過程中作用的離心力導致新盤的形成。然而，如果角動量太小，新的圓盤就根本不會形成。
在目前的研究中，Kroupa的博士生Moritz Haslbauer帶領一個國際研究小組，利用最新的超級計算機模擬研究宇宙的演變。這些計算基于宇宙學標準模型；它們顯示了如果這個理論是正確的，哪些星系到今天應該已經(jīng)形成。然后研究人員將他們的結果與目前可能是地球上可見的真實宇宙的最準確的觀測數(shù)據(jù)進行了比較。
Haslbauer說：“在這里，我們遇到了預測和現(xiàn)實之間的重大差異：顯然，盤狀星系的數(shù)量明顯多于理論所能解釋的數(shù)量。”然而，即使在今天的超級計算機上，模擬的分辨率也是有限的。因此，可能是在宇宙學標準模型中會形成的盤狀星系的數(shù)量被低估了。Haslbauer指出：“然而，即使我們考慮到這種影響，理論和觀測之間仍然存在著無法彌補的嚴重差異。”
對于標準模型的替代方案，情況則不同，它免除了暗物質。根據(jù)所謂的MOND理論（縮寫為"MilgrOmiaN Dynamics"），星系并不是通過相互合并而成長的。相反，它們是由旋轉的氣體云形成的，這些氣體云變得越來越凝練。在MOND宇宙中，星系也通過從其周圍吸收氣體而成長。然而，在MOND中，完全成長的星系的合并是罕見的。Kroupa說：“我們在波恩和布拉格的研究小組已經(jīng)獨特地開發(fā)了在這個替代理論中進行計算的方法，”他也是波恩大學"建模"和"物質"跨學科研究單位的成員。“MOND的預測與我們實際看到的一致。”
對標準模型的挑戰(zhàn)
然而，即使有了MOND，星系生長的確切機制也尚未被完全理解。此外，在MOND中，牛頓的重力定律在某些情況下并不適用，而是需要用正確的定律來代替。這將對物理學的其他領域產(chǎn)生深遠的影響。“盡管如此，MOND理論解決了所有已知的銀河系外宇宙學問題，盡管它最初的制定只針對星系，”參與這項研究的Indranil Banik博士說。“我們的研究證明，今天的年輕物理學家仍然有機會為基礎物理學做出重大貢獻，”Kroupa補充道。

(責任編輯：探索)