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新牛顿宇宙 第五章 暗物质 5.5 重子暗物质 旋涡星系的旋转曲线在星系的发光区域之外是通过对中性氢发射的21厘米谱线观测才被发现的，因此在星系的发光区域之外中应当存在有由‘中性氢’和星际尘埃组成的气体团。这些在星系的发光区域之外的由‘中性氢’和星际尘埃组成的气体团，只是被宇宙学家所承认的‘星系暗晕’中很小的一部分。在‘星系暗晕’所处的区域中，除了存在有这些由‘中性氢’和星际尘埃组成的气体团之外，也还存在有弥散的高温电离气体。因为高温电离气体同样也是几乎不发光，同时这些高温电离气体还不发射21厘米谱线，因此它们比‘中性氢’气体团更难被观测到，但它们的含量却要比‘中性氢’含量大得多。以银河系为例，已被观测到的‘中性氢’含量大约只有恒星质量的1/10，而把高温电离气体计算在内的‘星系暗晕’质量，大约是恒星质量的10倍。如果把这些几乎不发光的‘中性氢’和高温电离气体计算在内，完全可以解释旋涡星系的旋转曲线为什么在发光区外没有随距离下降而是平坦的延伸。因此，由旋涡星系的旋转曲线推断出来的暗物质实际上就是这些几乎不发光的‘中性氢’和高温的电离气体，是普通的重子物质。因此对旋涡星系，典型的质光比为M /L ≒2～15就没有什么好奇怪。理论物理学家和宇宙学家之所以把暗物质看成是20世纪物理学家头上的一片乌云，完全是由于理论物理学家和宇宙学家毫无根据地硬要把暗物质和非重子物质联系起来而导致的结果。 天文学家没有在椭圆星系中观测到星系的旋转曲线。因此宇宙学家认为，椭圆星系不存在如同旋涡星系那样的整体旋转。但前苏联塔尔图天文台于1974年初在分析105个星系-伴星系系统的速度弥散度时发现，椭圆星系应当存在有星系冕。这些‘星系冕’如同太阳的日冕一样，是由高温电离气体所组成。因为它们不发射21厘米谱线，因此高温电离气体比‘中性氢’更难被观测到。 天文学家观测到椭圆星系成员恒星的红移有较大的弥散。由此天文学家推断出椭圆星系的成员恒星存在有较大的无规则运动。但由于有星系冕的存在，我们实际观测到的椭圆星系内恒星的逃逸速度，要比原先没有考虑星系冕时估计的逃逸速度要高得多。因此，椭圆星系的成员恒星虽然存在有较大的无规则运动，星系仍然可以维持稳定。椭圆星系的质光比约为M /L ≒50~100。 这些被称为‘星系冕’中的高温电离气体，同样也和‘中性氢’一样，只是几乎不发光的普通重子物质。这个说法也和对后发星系团的观测结果可以相互印证。 在后发星系团的星系际空间中，存在有大量的高温电离气体，这些高温电离气体是在Zwicky发现所谓暗物质多年，射电天文和X-射线天文发展起来后才被天文学家所观测到的。射电天文和X-射线天文的观测证明，这些能够发射X-射线和无线电波的高温气体才是星系团中普通物质的主体。后发座星系团里的成员星系，在星系团的内部区域，大部分都是椭圆星系，只有在星系团外部才有较多旋涡星系。因此，在椭圆星系发光区域外面存在有高温气体的‘星系冕’是非常自然的现象。后发座星系团像椭圆星系那样，具有和椭圆星系一样高达10～100的质光比也就不足为奇了。由此可见，在椭圆星系和后发星系团中，所谓暗物质也只是由普通的高温电离气体，是重子物质，并不是存在有什么特殊性质的非重子物质。 参考文献 63 后发星系团 地址：http://baike.baidu.com/view/54986.htm?fr=ala0_1 |
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