矮星系是一种质量典型质量
到
太阳质量的小星系,它们中的很多是如银河系这样的大星系的卫星星系。虽然小,但是这些星系对于暗物质的观测研究有重要的作用。
通常像银河系这样的星系,虽然暗物质多于可见物质,但是可见物质对引力也有可观的贡献,尤其是星系的中心部分,而中心部分的密度分布对于区分暗物质模型十分关键。而矮星系是暗物质主导的星系,可见物质对引力势的影响不大,因而特别适合检验暗物质模型。
当然,虽然对引力势的影响不大,但是可见物质对于矮星系的观测也有重要作用。目前,探测矮星系的物质分布只能依赖于探测其中的恒星动力学。既然矮星系是暗物质主导的,那么形成这些恒星的气体是从何而来的呢?
根据等级形成的理论,矮星系这样的小结构是最早形成的。在其形成之后就至少有一个气体来源——吸积星系际介质。今天的宇宙的临界密度大约是每立方厘米
,相当于
个氢原子。为简化讨论,假设星系际气体的平均密度是
(假设气体占百分之一)。吸积速率可以用邦迪吸积率估计
假设声速是1km/s,那么一个质量为
太阳质量的矮星系的吸积率大约为
太阳质量每秒。也就是每年千分之一太阳质量,在这个宇宙历史内大约可以吸积
太阳质量的气体。所以矮星系的气体有可能来源于星系际气体。
如果这个气体来源是主导的,那么自然可以理解为什么小星系是暗物质主导的。因为吸积率和质量的平方成正比,质量越大的星系越能有效地吸积气体。
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