矮星系
难题之一就是那些次级的暗物质亚晕。虽然超过了一定质量,但却无法确定它们究竟有多大。它们要能把足够多的气体拉在一起形成恒星,变成矮星系。矮星系是一种由恒星和气体组成的不规则的整体,质量大约只有现在银河系的1%。如果情况确实如此,应该有数千个矮星系围绕银河系在旋转。而迄今为止,人们能观察到的矮星系只有24个。
看不到它们。比如Segue 1矮星系,是宇宙中最暗淡的星系,其所含暗物质是发光物质的上千倍。“我们非常希望能发现那些几乎不发光的矮星系。”加利福尼亚大学圣克鲁兹分校天文学家康妮·洛克希说,“这些矮星系能告诉我们一个临界质量,低于临界质量的暗物质亚晕不能形成恒星和主星系。”
另一个可能的解释是,某些亚晕太小而无法形成恒星,也就变得完全黑暗。要想找到这种暗物质的亚星系团,天文学家要在矮星系或恒星流附近发现它们的万有引力效应,而这至今未能令人信服地观察到。“我们渴望找到一个内部没有任何星系的暗物质亚晕。”洛克希说。
除此之外还有其他解释,比如确实形成了更多矮星系,但由于第一代恒星质量非常大、非常热而且发生了爆炸,吹走了所有气体和恒星,只剩下了那些质量最大的亚晕。
恒星晕
不管怎样,星系创生过程在飞快地进行着。气体和矮星系向内旋转,气体质量不断增加,恒星在暗物质晕的中心逐渐堆积,形成银河系的最初原型。俄亥俄州克利夫兰凯斯西储大学天文学家希瑟·莫里森说,这时矮星系到处运动,情况是一片混乱。不可避免地,它们中有一些由于靠得太近而无法继续凝聚,万有引力将它们从中分裂。