本报讯 英国杜伦大学的宇宙学家在《科学》杂志上发表最新研究成果提出，在宇宙早期，暗物质占据了宇宙的大部分质量，而早期星系形成的关键正是依赖于暗物质的特性，正是包括许多难以捕捉的暗物质粒子之间的相互作用，才导致宇宙早期结构的形成。这项突破性的成果为研究10亿年前宇宙早期星系的形成提供了新的思路。
70多年前，科学家首次发现了暗物质，但时至今日仍然没能完全揭开它的神秘面纱。由于银河系现在仍然存在着一些早期形成的星系，这次发现可使科学家进一步深入了解暗物质的特征。
按照宇宙大爆炸理论，在宇宙大爆炸之后，宇宙变得“光滑”，暗物质变得比较均匀，仅有一些小的“波纹”。当引力作用于包含在“波纹”里的暗物质颗粒时，波纹就会变大。最后，在大爆炸的10亿年后，气体会进入新形成的结构中，导致早期恒星的形成。
宇宙学家借助称之为冷暗物质和热暗物质的模型，利用计算机技术模拟早期星系的形成。结果发现，由于冷暗物质粒子的缓慢移动，早期形成的恒星相互分离，通过暗物质的相互压缩，形成单个的巨大恒星。作为对比，由于热暗物质的快速移动，不同大小、数量众多的星系伴随着恒星产生过程的大爆炸一同形成，爆炸发生在细长的“单丝”上。
参与该项研究的梁高（音译）博士说：“这些单丝有9000光年长，大约相当于今天银河系长度的1/4。这些恒星的爆发会点亮黑暗的宇宙，形成壮观的景象。”
由冷暗物质形成的恒星是巨大的。恒星愈大，生命就愈短，所以这些大星系不会存活到现在。然而，计算机模型却表明，由热的暗物质形成的低质量恒星可以活到现在。研究者汤姆•塞恩博士说：“天文学家经常问，最早恒星形成的发源地在哪里？答案就是，如果某些早期的恒星是由热的暗物质形成，它现在还会藏匿在我们星系的周围。”
与此同时，研究者对黑洞形成的方式也提出了新的见解：大部分恒星会聚集在巨大黑洞群周围，一些黑洞的质量比太阳质量大10亿倍。他们提出一个推论：在热的暗物质条件下，在稠密的“单丝”上发生的恒星碰撞将会导致黑洞种子的形成。
塞恩博士说，通过对远古恒星的研究，引发了人类对了解暗物质本质及了解黑洞的强烈期望，该研究将使科学家更接近了解暗物质的本质。
记者姜海 来源：科技日报
