“‘El Gordo’最新消息：研究表明暗物质可能具有碰撞性质”

研究表明暗物质可能具有碰撞特性

一项发表在《天文学与天体物理》杂志上的研究表明，与标准模型所建立的相反，暗物质可能确实是自相互作用的。研究使用数值模拟分析了“El Gordo”（西班牙语中“胖子”）巨大簇并，这个簇并位于距离我们70亿光年的地方。

研究结果表明，在这个簇并中，观察到的暗物质最大密度点和其他质量成分的物理分离可以用所谓的SIDM（自相互作用暗物质）模型来解释。这项研究对SIDM模型作出了重要贡献，该模型认为暗物质粒子通过碰撞交换能量，具有有趣的天体物理影响。

“El Gordo”：一个巨大的宇宙结构，用于研究暗物质

根据目前被接受的标准宇宙模型，当前宇宙中的普通物质密度只能解释其总物质含量的10%。剩下的90%以暗物质的形式存在。然而，还有许多观测尚未得到使用标准模型的解释。为了回答这些问题，一些作者提出了一种叫做SIDM的替代模型，即自相互作用暗物质模型。

证明暗物质的碰撞特性，以及更普遍地说，标准宇宙模型之外的替代理论是非常复杂的。然而，有一些独特的实验室可以证明在我们许多光年以外，这些实验室是巨大的星系团。它们是巨大的宇宙结构，在碰撞时确定自大爆炸以来最具能量的事件。

根据标准范式，在簇并期间，碰撞气体质量成分的行为将不同于其他两个成分——星系和暗物质。在这种情况下，气体将耗散部分初始能量。然而，使用SIDM模型，则应该观察到一种特殊现象，即暗物质质心（其最大密度点）与其他质量成分的物理分离，这代表了真正的“SIDM模型的签名”。

为了解释他的发现并验证SIDM模型，Valdarnini使用了一套称为N体/流体动力学模拟。因此，他进行了一项系统研究，旨在重现“El Gordo”的观测特征。

这项研究的最显著结果是，观察到的“El Gordo”簇内不同质量质心之间的相对分离，如果暗物质是自相互作用的话，就可以自然地解释。这些发现提供了一个明确的迹象，即在高红移星系团碰撞中，暗物质的行为表现出具有碰撞特性。但是，目前的SIDM模型的交叉截面值高于现有的上限值，这表明现有的SIDM模型应该被视为低阶近似，并且描述主要簇并合中暗物质相互作用的基本物理过程比常见的基于暗物质粒子散射的方法更复杂。这项研究为自相互作用暗物质在碰撞星系团之间作为标准无碰撞暗物质范式的替代可能性提出了有力的论据。