隔离数十亿年，天文学家利用美国宇航局钱德拉X射线天文台的数据，确定了一个被称为Markarian 1216（缩写为Mrk 1216）的星系，其核心内的暗物质比预期更多。Mrk 1216是一个椭圆形的星系，在其中心密集着星星，后来是红色的紧凑星系，称为“红色小块”，形成于大爆炸后约10亿年，但随后在大约100亿年前停滞不前。
Mrk 1216包含的宇宙年龄在宇宙年龄的10％之内 - 几乎与宇宙本身一样古老。科学家已经发现它经历了与典型星系不同的演化，无论是在恒星方面还是通过引力将星系固定在一起的隐形暗物质。暗物质约占宇宙中物质的85％，尽管它只是间接地被发现。
虽然大多数红色金块与其他星系合并了数十亿年，但是少数仍然是孤零零的李克尔1216.这些相对原始的红色小块允许天文学家研究星系 - 以及它们中心的超大质量黑洞 - 如何行动超过数十亿多年的孤立。
如果这个解释是正确的，那么Mark 1216中的暗物质及其银河系表兄弟也应该紧密包装。为了首次测试这个想法，一对天文学家研究了距离Mrk 1216中心不同距离的热气体的X射线亮度和温度，因此他们可以“权衡”在银河系中间存在多少暗物质。
椭圆星系 - “更可能成为宇宙生命的摇篮”
“当我们将钱德拉数据与我们的计算机模型进行比较时，我们发现需要的暗物质浓度远高于其他类似总质量的星系，” 加州大学欧文分校的David Buote说。“这告诉我们Mrk 1216的历史与典型的星系非常不同。基本上它的所有恒星和暗物质都是在很久以前组装起来的，在过去的100亿年中几乎没有增加。“
根据这项新的研究，在大爆炸后约3或40亿年，在Mrk 1216中心周围形成一个暗物质或模糊球体。预计这个光环将延伸到比星系中的恒星更大的区域。这种红色金块星系的形成对于今天看到的各种椭圆星系来说是典型的。然而，与Mrk 1216不同，当宇宙时间较小的星系与它们合并时，大多数巨型椭圆星系的尺寸继续逐渐增大。
变形椭圆星系 - “爆炸性的恒星创造”
“在相对较近的Mrk 1216等紧凑的椭圆星系中，古老的年代和密集的恒星提供了第一个关键证据，证明它们是远距离看到的红色矿块的后代，”共同作者Aaron Barth说道。加州大学欧文分校。“我们认为这里看到的暗物质光晕的紧凑尺寸确实如此。”
以前，天文学家估计Mrk 1216中的超大质量黑洞比其质量星系的质量更大。然而，最近的这项研究得出的结论是，黑洞的重量可能不到太阳质量的40亿倍。这听起来很多，但对于像Mrk 1216这样大的星系来说，它可能不会异常庞大。
作者还搜索了银河系中心超大质量黑洞爆发的迹象。他们看到热气体中的空洞暗示类似于其他大质量星系和像珀尔修斯这样的星系团观测到的空洞，但需要更多的数据来证实它们的存在。
Mrk 1216数据还提供有关暗物质的有用信息。由于从未直接观察到暗物质，一些科学家质疑它是否存在。在这项研究中，Buote和Barth使用标准的“牛顿”重力模型和称为改良牛顿动力学的替代理论或“ MOND”来解释钱德拉数据，旨在消除典型星系中对暗物质的需求。结果表明，两种重力理论都需要在Mrk 1216中心的大量相同的暗物质，有效地消除了对MOND解释的需要。
“未来我们希望更进一步研究暗物质的性质，”Buote说。“Mrk 1216中间暗物质的密集堆积可能为非标准理论提供了一个有趣的测试，这些理论预测中心集中的暗物质较少，例如暗物质粒子通过除重力以外的其他方式相互作用。 ”
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