據美國太空網站11月10日報道，“模糊的”暗物質可能會讓星星形成巨大的“薄餅”。

一種奇異暗物質的模型顯示，首批恒星可能并非以個體形成，而是類似鑲嵌在巨大的煎餅狀薄片的小口袋。有研究小組稱，這就導致了詹姆斯·韋布空間望遠鏡或許能夠探測到的真正巨大恒星的形成。

天文學家手中所掌握的大量證據表明，宇宙中的絕大多數物質都是暗物質，這意味著它與光線或正常物質沒有相互作用。例如，對于我們所能看到所有物質的引力來說，恒星圍繞星系中心轉圈的速度過快。當我們觀察星系在星團內的運動時，也是同樣的情景。對于所有可見物體所產生的微弱重力來說，宇宙網絡——即遍布整個宇宙的星系大型結構排列——出現和發展的速度過快了。

因此，我們宇宙的很大一部分是不可見的，但我們還不知道這部分暗物質是由什么組成的。一種流行的說法即所謂的冷暗物質，這意味著暗物質是由某種奇異的粒子組成的，速度通常要比光速慢得多。盡管這一模型非常成功——它可以解釋星系和結構的所有奇異觀測結果——但它也確實存在一些缺陷。

首先，冷暗物質模型用在比星系更小的結構上就顯得有些牽強，該模型對星系中心的物質預測遠遠超出了我們的觀測，對小型衛星星系的預測也遠遠超過了我們所能探測到的。

要繞開這個問題的一個方法就是讓冷暗物質變得“模糊”一些。如果暗物質是由一種極微小粒子——例如比電子還要小10的22次方——組成的，那么它就可以足夠輕，其量子波的特質就能夠大規模顯現。因此這些微粒不會以點狀物質形態存在，而會是模糊的，且它們的存在會散布在超過1000光年的廣袤區域中。

通過使暗物質變得模糊起來，粒子的波的特性有效地在散布在廣袤的距離中，這就解決了冷暗物質所面臨的許多累積問題。換句話說，這一模型阻止了暗物質構建小于1000光年的結構。

由于設計這個模型就是要解釋現有的觀測，要做好科學工作，就必須走出去，找到一些新的方法來檢驗這一理念。在提交給《天體物理學雜志通訊》并通過“檔案庫”預印本系統作為預印本的一篇論文中，天文學家們開發出了早期宇宙的計算機模擬以及首批恒星的外觀。他們允許暗物質變得“模糊”，并觀察這如何改變正常物質的進化和恒星的發展。

恒星和星系需要暗物質才能形成。宇宙在持續膨脹，因此它需要大量引力才能將一團氣體拽到一起，以獲得足夠高的密度來觸發核聚變以及恒星形成的開始。而宇宙中的正常物質根本不足以讓這種情況發生。但早期宇宙中的暗物質團充當了引力孵化器，能夠吸引來足夠多的正常物質以形成恒星和星系。

因此，如果你改變暗物質的特性，例如使之變得模糊，就能改變恒星和星系的進化方式。

研究人員在模擬中發現，當暗物質變得模糊時，它會改變恒星的形成過程。如果是在普通的冷暗物質中，深埋在散布于宇宙各處的微小獨立口袋中的恒星會首先散發出光芒。但如果是模糊暗物質的話，巨大的煎餅狀的二維薄片會首先形成。

然后這個大煎餅迅速破碎成一個個口袋，最終發展成恒星。用恒星群填滿一個宇宙，正如一般冷暗物質的設想。但研究人員發現了一個可見的關鍵差異。

由于二維薄餅質量太大，而且坍塌速度太快，第一代恒星比冷暗物質設想預測的要大得多。模糊暗物質模型的首批恒星中的質量可以達到太陽的100萬倍。而冷暗物質最多可以產生比太陽大幾百倍的恒星。

由于體型巨大，這些恒星會很短命。而眨眼間，第一代恒星就會消失在超新星爆炸的猛烈風暴中。隨著薄餅的消散，正常的恒星形成將開始，宇宙也開始愈發像我們現在所處的宇宙了。

盡管詹姆斯·韋布空間望遠鏡無法直接觀測到宇宙中出現的第一批恒星，但它能夠拍攝到一些最早的星系，這里可能包含原始一代恒星的些許殘余。研究人員預測，如果韋布空間望遠鏡完全看不到第一代恒星，那么就可能證實研究小組的設想，因為在他們的模型中，所有的第一代恒星都會很快消亡。

來源：參考消息網