宇宙暗力量让银河系的邻居与它保持距离

银河系周围的矮星系

黑暗力量长期以来被认为是一种在宇宙层面撕裂时间和空间的力量，但现在看来它也将在银河层面发挥作用。如果是这样的话，它可以解释为什么围绕银河系运行的矮星系比预期的要少。

自20世纪90年代末以来，天文学家一直用暗能量来解释宇宙膨胀正在加速的发现。但到目前为止，这些研究仍然停留在整个宇宙的宏观层面上。

密歇根州立大学的斯蒂芬·许说:“大多数人认为暗能量在相对较小的距离内没有影响或者完全察觉不到。”。在短距离内，包括重力在内的其他力被认为足以抵消暗能量的排斥力。

在原子、分子水平上，甚至在太阳系和银河系内，情况都是如此。但是许和他的同事想知道暗能量开始在离星系中心多远的地方流行。

“当我们看到结果时，我们都很惊讶，”许说。“事实上，这非常令人兴奋，而且以前从来没有人发现过这一点。”

他们的计算结果表明，每个星系都有一个临界半径，在这个距离上，星系质量产生的重力影响和暗能量形成的排斥力达到平衡。

银河系的直径是10万光年。对于这么大的星系，临界半径是160万光年。换句话说，暗能量对较大的星系影响不大。

但是对于较小的矮星系，它们的质量比银河系小四个数量级，它们的直径可能只有几百光年，它们的临界半径大约是75000光年。

图片中的红色区域是大狗矮星系。

通过这种方式，天文学家有机会验证这样一个想法，在这样的距离，如果有暗能量，矮星系周围的气体云应该比没有暗能量时旋转得慢。徐说，“我希望天文学家能找到一些可以用来测量暗能量影响的系统。”

俄勒冈大学的詹姆斯·朔姆伯特说这是一个聪明的想法，但是他觉得大多数现有的观察结果都不同意这个想法。但他说，“这是一个可以测试的想法，这是值得称赞的。”为了验证这一想法，需要非常灵敏的望远镜，如即将投入使用的大型综合测量望远镜和平方公里阵列。

如果发现这种效应，不同类型的暗能量可以通过研究气体云围绕矮星系运动的方式来区分。例如，许和他的同事假设暗能量是爱因斯坦的宇宙常数，因为每一个空间和时间单位所包含的暗能量是相同的。然而，如果暗能量不是一个常数，而是与重力相互作用，那么临界半径将会变短，它对矮星系的影响将会显现。

暗能量对星系的影响也能解开长期困扰天文学家的失踪卫星之谜。天文学家发现，围绕银河系运行的矮星系离银河系比他们预测的要远得多。但根据许的计算，暗能量将阻止临界半径之外的任何物体围绕银河系旋转——这解释了为什么我们没有发现任何围绕银河系旋转的卫星。

“所谓的失踪卫星之谜可能是由于暗能量的排斥力，”许说。

(原文转载自newscientist.com，原作者:阿尼尔·阿南塔斯瓦米，蝌蚪王编译。)