綜述
星系團對的主要組成部分-恆星、氣體和假定的暗物質-在碰撞過程中表現不同,允許單獨研究它們。在可見光下可以觀察到的星系的恆星並沒有受到碰撞的很大影響,而且大多數恆星都是通過引力減慢而不是改變的。這兩個碰撞組分的熱氣,在X射線中,代表了星系團對中的大部分重子,即普通物質。這些氣體在電磁作用下相互作用,導致兩個星團的氣體比恆星慢得多。第三組分暗物質是通過背景物體的引力透鏡間接探測到的。在沒有暗物質的理論中,如修正牛頓動力學(MOND),透鏡應該跟隨重子物質,即X射線氣體。然而,透鏡是最強的兩個分離區域附近(可能與可見星系)。這為這樣的觀點提供了支持,即星系團對中的大部分質量是以暗物質的兩個區域的形式存在的,在碰撞過程中,暗物質繞過了氣體區域。這與預測暗物質只是弱相互作用,而不是通過引力。
子彈星系團是已知最熱門的星系團之一。它為宇宙學模型提供了一個可觀察到的約束,在超過其預測的臨界星系團溫度的溫度下可能會出現分歧。從地球上觀察到,該子星系團在1.5億年前通過了星系團中心,在星系團右側形成一個“弓形激波”,形成“7000萬開爾文氣體在主星系團中以每小時約600萬英里(近1000萬公里/小時)的速度通過主星系團中的[1 E6K=1億]開爾文氣體”。這種能量輸出相當於10個典型類星體的能量輸出。
對暗物質的意義
子彈團提供了暗物質性質的最佳最新證據,並提供了適用於大型星系團簇的“反對一些比較流行的改良牛頓動力學版本的證據”。具有8σ的統計意義,我們發現,重子質量峰中心的總質量中心的空間偏移不能僅用重力定律的改變來解釋。
根據GregMadejski的說法:從Markevitch等人對“子彈星系團”(1E0657-56;圖2)的錢德拉觀測中可以推斷出特別有說服力的結果。(2004年)和Clowe等人。(2004年)。這些作者報告說,星系團正在經歷高速(約4500公里/秒)的合併,從熱的X射線發射氣體的空間分布可以明顯看出,但這種氣體落後於子星系團星系。此外,由弱透鏡圖顯示的暗物質團與無碰撞星系是一致的,但位於碰撞氣體的前面。這個-和其他類似的觀測-允許對暗物質的自相互作用的橫截面有很好的限制。
據EricHayashi說:子彈子星系團的速度對於星系糰子結構來說並不是特別的高,並且可以容納在最受歡迎的LambdaCDM模型宇宙學中。
2010年的一項研究得出結論認為,測量的碰撞速度“與LCDM模型的預測不相符”。然而,隨後的工作發現,碰撞與LCDM模擬結果一致。以前由於小的模擬和識別配對的方法而產生的差異。早期聲稱子彈團與標準宇宙學不一致的工作是基於X射線發射氣體中的衝擊波速度對入射速度的錯誤估計。
雖然子彈團現象可能為大星系團尺度上的暗物質提供直接證據,但它並沒有提供關於原始星系自轉問題的具體見解。事實上,在典型的富星系團中,觀測到的暗物質與可見物質的比值遠低於預期。這可能表明,流行的宇宙學模型Lambda-CDM模型不足以描述星系尺度上的質量差異,或者它對宇宙形狀的預測是不正確的。
另一種解釋
MordehaiMilgrom,修正牛頓動力學的最初提議者,在網上發表了一篇關於子彈團證明暗物質存在的說法的線上反駁[16]。Milgrom聲稱MOND正確地解釋了星系團外星系的動力學,甚至在像子彈星系團這樣的星系團中,它也消除了對大多數暗物質的需求,只留下了兩倍的物質,而Milgrom認為它們只是看不見的普通物質(非發光的重子物質),而不是冷暗物質。如果沒有MOND或類似的理論,星系團中的物質差異是10倍,也就是說MOND將這一差異降低5倍至2倍。2006年的另一項研究警告不要“簡單地解釋子彈團中弱透鏡的分析”,讓它敞開,即使是在子彈團的非對稱情況下,MOND,或者更確切地說,它的相對論性版本Teves(張量矢量標量引力),也可以解釋觀測到的引力透鏡。