星系中暗物質如何分布的奧秘

宇宙中的引力是從“大爆炸”中幾乎統一的狀態演變到現在的，當時物質集中在星系，恒星和行星中，這是由“暗物質”提供的。至關重要的作用，這額外的材料戲劇，我們幾乎一無所知的性質，行為和組成，這是現代物理學的基本問題之一。在最近的一篇文章天文學和天體物理學快報，加那利大學(IAC)/拉古納大學(ULL)和布宜諾斯艾利斯省西北大學(阿根廷胡寧)的科學家的研究表明，星系中的暗物質隨即出現“最大熵”分布，揭示了其性質。

暗物質占宇宙物質的85%，但暗物質的存在僅在天文尺度上顯示。也就是說，由于其弱相互作用，只有在大量存在時才可以注意到凈效果。由于它很難冷卻，因此它形成的結構通常比行星和恒星大得多。由于暗物質的存在僅在大規模范圍內出現，因此其性質的發現可能必須通過天體物理學研究來確定。

最大熵

要說暗物質的分布是根據最大熵(相當于“最大無序”或“熱力學平衡”)來組織的，則意味著它處于最可能的狀態。為了達到這種“最大紊亂”，暗物質必須像氣體分子一樣在自身內部發生碰撞，以達到平衡其密度，壓力和溫度的平衡。但是，我們不知道暗物質如何達到這種平衡。

IAC研究人員若爾格·桑切斯·阿爾梅達(JorgeSánchezAlmeida)表示：“例如，與空氣中的分子不同，由于引力作用很弱，暗物質粒子幾乎不應該相互碰撞，因此它們達到平衡的機理是個謎。”誰是本文的第一作者。他補充說：“但是，如果他們確實發生了碰撞，那將賦予他們一種非常特殊的天性，這將在一定程度上解決其起源的神秘性。”

在矮星系中已檢測到最大的暗物質熵，而暗星與總物質的比例要比更大質量的星系更高，因此更容易看到它們的作用。但是，研究人員希望這是所有類型星系中的普遍行為。

該研究表明，熱力學平衡中的物質分布具有較低的中心密度，這是天文學家在許多實際應用中所假定的，例如在正確解釋引力透鏡時，或在設計通過其自self滅檢測暗物質的實驗時。