乔安娜·汤普森:这里是科学美国人新利18luck体育60秒科学节目。乔安娜·汤普森报道。

2018年，耶鲁大学的一组天文学家发现了一些奇怪的事情:两个星系几乎没有暗物质。这一观测结果在科学界引起了一阵骚动，因为它似乎与天体物理学家自以为知道的关于星系形成的一切背道而驰。但研究人员可能刚刚发现了使这些所谓的“暗物质缺乏星系”成为可能的机制。

在天文学中，物质有两种类型:暗物质和重子。

亚当斯:重子是正则物质的一种奇特说法。

汤普森:这是贝齐·亚当斯他是荷兰射电天文研究所Astron的天文学家，并没有参与这项研究。与重子物质不同，暗物质是看不见的。

亚当斯:暗物质的意义在于我们看不到它，你知道，它没有辐射，我们不能用望远镜观察它。我们观察到的是重子，常规物质。所以为了推断暗物质的存在，我们要寻找它对引力的影响。

汤普森:暗物质的作用就像把星系粘合在一起的看不见的胶水。一个平均约85%的星系由暗物质组成，天文学家认为，如果没有暗物质，大多数星系将没有足够的引力来形成。

偶然发现一个没有暗物质的星系有点像发现一场没有风的飓风。那么，耶鲁天文学家们的无暗物质星系到底是从哪里来的呢?那个问题引起了…的注意豪尔赫·莫雷诺他是加州克莱蒙特波莫纳学院的天文学家。

莫雷诺:我们很多人都吓坏了。这对我们的模式是一个重大挑战。

汤普森:莫雷诺是一个团队的一员，该团队正在研究一个广泛的、高度详细的计算机程序，旨在模拟星系合并。[Jorge Moreno等人，在宇宙学模拟中，缺少近距离接触产生的暗物质的星系］

莫雷诺:这就是我们所说的宇宙模拟。你模拟宇宙的一大块，在你的电脑里创建一个迷你宇宙。

汤普森:他所进行的模拟遵循的是物理学的标准模型，其中含有丰富的暗物质。但并不是每个物理学家都相信标准模型是正确的。

莫雷诺:还有另一阵营的人说，你知道吗，是时候摆脱这个模型了，这个暗物质。这是一个很好的想法，但它与观察结果并不一致，是时候把它扔进垃圾桶，想想别的事情了。也许我们需要修改物理定律或类似的东西。

汤普森:海博昱他是加州大学河滨分校(University of California, Riverside)的理论粒子物理学家。

于:我的团队也对此很感兴趣，所以我们写了一篇论文说也许新的物理学，超越了标准的暗物质理论，是需要的。最好解释一下这两个星系。

汤普森:但莫雷诺的模拟提供了一种解决方案，而无需抛弃传统物理学。最初，他的团队专注于大质量星系。但当他们更仔细地观察模拟的小矮星系时，一个惊喜出现了:其中7个缺乏暗物质。

每一个低暗物质矮星都围绕着一个超大质量星系运行，就像月球围绕行星运行一样。莫雷诺发现，这七个星系的形成离不开暗物质;相反，它们的暗物质在与超大质量的对撞物相遇时逐渐被剥离。

莫雷诺:我们并不是为了寻找这些内容而设计模拟游戏。有了它，它们就出现了．

它保留了一个范例。我们基本上会说，你不需要抛弃暗物质的想法，因为我们用的是暗物质模拟。我们可以在没有它的情况下创造出星系。

汤普森:对于来说，这是一个令人兴奋的发现。

于:我想说，恭喜这些作者。这是一件了不起的作品。而且，他们的结果实际上并不排除新物理存在的可能性。

汤普森:阿斯特隆的亚当斯说，下一步是用观察来验证莫雷诺的结果。

亚当斯:这篇论文的作者，我非常喜欢，他们做了一个预测，他们说:我们认为在这个质量范围内，多达30%的中心星系应该有缺乏暗物质的卫星星系。这需要做大量的观察工作，但你可以进行测试。

汤普森:对莫雷诺来说，这项研究包含了个人层面。

莫雷诺:我有土著血统，尤其是在美国和墨西哥边境。我有一个朋友，他是德克萨斯州的物理学教授。他是切罗基人。他告诉我切罗基族有七个宗族。所以我问，嘿，你能问问长老们是否允许我用他们的名字吗?他们说，是的。

汤普森:他将七个缺乏暗物质的星系命名为:鸟、鹿、长发、颜料、野土豆、狼和蓝色。

莫雷诺:这与我产生共鸣的原因，我想也会与任何土著血统的人产生共鸣，因为这基本上就是发生在我们身上的事情。就像，我们在被殖民的过程中，我们失去了我们的语言，我们失去了我们的传统/我不知道我的音乐是什么，我有一个欧洲名字，我说欧洲语言。

但我还在这里。我们还在这里。这些星系就是这样。他们没有被同化。他们没有被摧毁，他们面对歌利亚，他们活了下来。

汤普森:《科学》60秒，我是乔安娜·汤普森。

［以上文字是本播客的文字记录)