中國科學院國家天文臺等單位的研究人員發現，在近鄰宇宙有一類特殊的矮星系，在其幾萬光年的半徑內，主要由重子物質構成，暗物質只占其中一小部分。這與目前在標準宇宙學模型下的矮星系形成理論預言相違背，從而對冷暗物質的假設提出質疑，對經典的矮星系形成理論提出挑戰。相關研究成果26日在線發表于《自然·天文》雜志上。
在以暗能量和冷暗物質主導的標準宇宙學模型下，星系在暗物質暈中形成和演化。在大質量的系統中，重子比例可達到宇宙的平均值，這一比例隨著暗暈質量的減小迅速降低。“由于低質量系統束縛重子的能力比較弱，在矮星系系統中，通常認為其重子物質含量相對于暗物質是非常少的，這也在銀河系和本星系群的衛星星系中得到證實。不同于大的星系，在這些衛星星系中，即使在其幾千光年半徑內，都是暗物質主導的。”中國科學院國家天文臺研究員郭琦說。
然而，研究發現了一類特殊的矮星系，不同于以往的觀測數據和數值模擬的預言結果，這些矮星系在中性氫覆蓋的區域（幾萬光年）都是由重子物質主導的。在典型的矮星系系統中，在該尺度上的暗物質質量是重子物質質量的十到幾百倍。特別的是，研究發現的這類矮星系大部分是孤立系統，并不會受到外界環境的影響。目前，在標準宇宙學模型下，還沒有任何理論或者數值模擬能夠解釋這類星系的形成。
郭琦表示，這一發現對標準宇宙學模型，以及該模型下的星系形成理論提出了重大質疑，促使人們重新審視暗物質的本質，溫暗物質或者絨毛暗物質模型或許更易于解釋此類矮星系的形成。（記者陸成寬）