天文学家为难以捉摸的暗物质星系提供了可能的解释

似乎几乎没有甚至没有暗物质的星系-被认为构成宇宙中物质的85%的非发光物质-使天文学家对宇宙暗物质含量的理解变得复杂。最近在观测中发现的这类星系，对天文学家所使用的称为Lambda Cold Dark Matter(LCDM)的宇宙学模型构成了挑战，在该模型中，所有星系都被庞大且扩展的暗物质光环围绕。

在天文学界，没有暗物质的星系还没有被很好地理解。研究这些难以捉摸的星系的可能形成机制的一种方法(超扩散DF2和DF4星系为示例)是在数值模拟中找到相似的对象，并研究它们的时间演化以及导致其暗物质损失的环境。

加州大学河滨分校物理与天文学系的研究生杰西卡·多普尔(Jessica Doppel)是《皇家天文学会月刊》上发表的第一篇研究论文的作者，他解释说，在LCDM宇宙中，所有星系都应以暗物质为主导。

她说：“这就是挑战。”“在模拟中寻找观察者所见的模拟物是重要的，而且不能保证。开始查明这类物体及其通常异常的球状星团的起源，使我们能够进一步巩固暗物质和星系形成的理论框架，并证实不需要其他形式的暗物质。我们发现冷暗物质的效果很好。”

在这项研究中，研究人员使用了称为Illustris的宇宙学和流体动力学模拟，该模拟提供了一个星系形成模型，其中包括恒星演化，超新星反馈，黑洞生长和合并。研究人员发现，星团中的几个“矮星系”与DF2和DF4具有相似的恒星含量，球状星团数和暗物质质量。顾名思义，矮星系很小，由多达数十亿颗恒星组成。相比之下，银河系有20多个已知的矮星系围绕它运行，它拥有200至4000亿颗恒星。球状星团通常用于估计星系，特别是矮星的暗物质含量。

研究人员使用Illustris模拟研究了DF2和DF4等奇矮星系的起源。他们发现了类似无暗物质的矮星的模拟物，它们以星系团内的形式演化了很长时间，并通过潮汐剥离(通过银河潮汐力剥离物质)损失了超过90%的暗物质。 。