宇宙就在那里，等待着我们去探索。

始于一场爆炸

图解：数值模拟形成的星系大尺度结构。图源：forbes

无论我们从任何方向，采用任何办法去观察宇宙，我们都会发现暗物质与普通物质的比率是5：1。无论我们是否考虑宇宙微波背景辐射的波动，或是基于X射线的透镜关于星团碰撞的比率，又或是螺旋和椭圆星系这种大型结构星团，聚合或旋转的方式性能差异，那都将是同一个比率——暗物质同普通物质之比为5：1——无论身处何处。

图解：这四个独立的集群和星团都展示出暗物质（蓝）与普通物质（粉）之间的分隔。

图源：NASA

这个比率存于任何地方，直到你开始观察宇宙中最小的星系。同银河系大小趋近的星系，代表着我们在宇宙中已经探索到的绝大部分星系，5：1的比率都保持恒定。但是，当你观察较渺小的星系，如簇状矮星系或是只在你所处集群中才可见的超低质量星系（由于他们发出的光十分微弱），你会发现，总质量越小，暗物质所占比重越大。

图解：矮星系NGC 5477。图源：NASA

换句话说，星系质量越小，你会发现恒星与普通物质所占比重越少，那么暗物质占主导的地位就越强！这似乎有些自相矛盾，那是因为引力对暗物质和普通物质的作用力是相同的。当你从过密区开始，无论他是从一个渺小的集群变成一个微型星系还是从一个大型集群变成一个超大质量的星团，他都会对正常物质和暗物质产生相同的吸引力。

但是如果我们进行更深入的思考（并考虑到以下两张图片），那就能够解释为什么暗物质会在渺小星系中占据主导地位。这并不是因为诞生之初，渺小星系就拥有更多的暗物质；反而他们在初始时，也是保持的5：1比率，但是因为他们的引力太弱，控制住内含物质对他们来说十分困难。不幸的是，普通物质既会同光，又会同其他普通物质相互作用，这使得他们会以一种难以置信的轻易程度被剥离。

图解：恒星爆发星系Messier 82，物质被喷射出时呈红色的喷流状。图源：NASA

当恒星形成大爆炸时，就会产生强烈的紫外线辐射。当最大质量恒星死亡时，它们会产生超新星爆发，这些超新星使物质去离子化并将其加速到接近相对论的速度。当把物质传送到黑洞时，它会产生气流将物质喷射到星系际介质中。所有的这些因素在所有的星系中都起作用，但这些物质喷射仅影响普通物质。因为暗物质对所有的电磁环境都是透明的，无论是在恒星形成、恒星死亡又或是黑洞内蚀事件发生时，都只有普通物质才会被喷射。另一方面，这些影响仅仅穿过暗物质，所以它仍存在于低质量星系中。

图解：螺旋星系ESO 137-001的正常物质在其快速通过星系团内介质时被剥离。图源：NASA

当大型星团内部有星系时，这种差异会更加明显。那里的星系间介质十分稠密并且充满了物质，这些星系会以高速穿过，这就如同强风可以轻易地吹散蒲公英松散的种子，簇内介质也很容易将普通物质从宇宙中低质量星系吹散，只留下暗物质。

图解：暗物质占主导的矮星系NGC 147。图源：Roberto Mura

考虑到以上带来的所有影响，你会发现星系越小且质量越低，初始拥有普通物质后的保持就会越脆弱，这就会使暗物质与普通物质的比率越大。对于宇宙中最小的迷你星系，1000：1的比率是很正常的，但当回到银河系大小的星系时，那就回到了宇宙中其他一切都将保持恒定的5：1的比率。所有的一切在诞生时，暗物质与普通物质的比率也许都是一样的，但只有长久占有普通物质的才是最大的赢家！

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. 凡廖-Ethan Siegel- forbes

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