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第626章 星系团（第1页）

“但是你应该知道，星系不过是在星系团核心部位占支配地位，而在作为整体的星系团内，气体的数量至少是星系形态物质的3倍，而且可能还要多得多。

甚至气体和星系加在一起的质量也比星系团的总质量少，说明还应该存在大量暗物质。”

虚妄说道。

“说的没错，因为支撑热气体对抗星系团内引力坍缩的是气体的压力梯度。

要从观测中惟一地推导它，我们需要知道温度如何随着到星系团中心的距离而变。

通常认为，气体是等温的在整个星系团范围内温度处处相同。

这与观测结果、与证明星系团内星系无规速率和气体温度都很少变化的数字模拟结果均相符。”

五号说道。

“你要知道，气体温度当然可能在星系团外围部分下降，不过这种情况倾向于减小总质量的估计值。”

虚妄提醒道。

“我记得大卫·怀特和安迪·法比安在1995年发表的一项研究中，检验了爱因斯坦卫星得到的19个亮星系团的数据。

他们将气体质量与星系团总质量进行比较，得出气体占10％～20％，平均值约15％。”

李思特说道。

“你记的没错，但是如果加上星系的质量，这些数值还要增加（总质量的）1％～5％。所以，星系团的总重子含量远远大于平坦宇宙标准cdm模型预言的5％。

仍然需要某种暗物质，但现在只要重子物质的5倍，而不是20倍了。”

五号说道。

“你们要知道，大爆炸模型仍然认为只有临界密度的5％可以采取重子形态，这就意味着，如果星系团中的物质分布对整个宇宙具有代表性的话，那么即使将暗物质包括进去，总共也只能有临界密度的30％左右。”

虚妄说道。

“但是，要想保持密度参数的高数值，就必须允许宇宙总质量中有比5％多得多的物质存在于重子之中，可是这又被原始核合成规则所禁止。”

五号说道。

“怎么解决这个问题？”

楚云问道。

“模型本身就有很多不确定性，比如，气体可能结成团块或者不是等温的，但这未必能使结论改变很多。

然而有一个比较大的不确定性，就是星系团的距离，而星系团的距离又决定于自大爆炸以来宇宙膨胀到目前大小的速率，也就是所谓的哈勃常数。

到现在为止，我们一直假定哈勃常数是50公里每秒每百万秒差距，这接近可接受范围的低端，对应一个大而年老的宇宙。”

五号解释道。

“这些能表示什么？”

四号问道。

“很简单啊，这表示，一个位于1百万秒差距外的星系，由于宇宙膨胀，正以50公里每秒的速率离开我们，等等。

在宇宙模型中，当哈勃常数变小时，计算的重子份额将增加，但来自原始核合成的重子份额的预言值甚至增加得更快，从而使两者之间的差异缩小。

让哈勃常数取足够小的值，就能使两者达到一致，然而远在达到一致之前，重子份额早就等于1了。

既然不可能有大于100％的宇宙质量取重子形态，这种一致就可以反过来给哈勃常数规定一个绝对下限，这个下限值约等于14，单位如常。”

虚妄解释道。

“不过这个，我记得没有错的话，很少天文学家会赞赏如此极端的数值。”

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