世宗大学研究团队通过星系涡旋揭示暗物质机制

by Park SeungUk

Published 12 Nov.2025 07:23(KST)

通过星系跃迁分析暗物质晕的影响

世宗大学12日表示，由自由专业学部教授 Ji Ungbae 研究团队，通过研究此前被认为无法观测的星系周围暗物质晕的引力影响，利用星系盘扭曲（翘曲）现象以及卫星星系的空间分布，进行了揭示。

世宗大学教授 Ji Ungbae 研究团队通过研究银河“翘曲”现象，阐明了暗物质晕的影响。世宗大学提供

本次研究由 Ji Ungbae 教授作为第一作者参与，英国牛津大学和韩国延世大学研究人员共同完成。

研究团队通过观测统计提出了所谓“全球—本地（glocal）效应”，即星系尺度的局域（local）演化与宇宙大尺度结构这一宏观（global）环境密切相连。该成果已于本月5日发表在美国天体物理学会期刊《Astrophysical Journal》上。

包括银河系在内的大量盘状星系中，约有60%的星系在盘的外围呈现出S形或U形弯曲的翘曲现象，但长期以来，仅用与邻近星系之间的潮汐相互作用，难以充分解释观测到的翘曲出现频率及其形态多样性。

研究团队关注到这样一种假说：非球形、非对称的暗物质晕向星系盘施加各向异性的引力，从而诱发翘曲。团队系统比较了无翘曲的对照星系与存在翘曲的星系，对中心星系周围卫星星系的分布偏向进行了精确检验。

结果显示，与对照组相比，出现翘曲的星系周围，卫星星系的分布呈现出明显的方向性偏向，这被视为支持“非对称暗物质晕是翘曲形成主要原因”的最直接、最具统计意义的观测证据。

暗物质晕的非对称性还表现为与周边宇宙大尺度结构中细丝（纤维状结构）之间的排列关系：S形翘曲星系的暗物质晕轴几乎与邻近细丝平行，而U形翘曲星系则几乎与其垂直排列。

这表明，尺度达数十万光年的单个星系结构，与尺度达数十亿光年的宇宙大尺度结构呈连续性连接。也就是说，从宏观环境（细丝），到暗物质晕的形态与取向，再到更进一步的局域星系结构（翘曲及卫星星系分布），存在一条贯通的因果链条。

世宗大学相关负责人表示：“我们确立了一种间接测量框架，即利用可观测的卫星星系分布和星系盘几何结构，来推断无法直接观测的暗物质形态与取向”，“这为从兼顾宏观与微观的视角，解析作为现代宇宙学核心谜题的暗物质对星系及宇宙演化的影响，提供了重要线索”。

本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。