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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 [:1700895597]
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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 20 暗物质的重要作用 星系由暗物质的波动产生
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宇宙放晴前，带电荷的粒子和光频繁地碰撞，因此不能生成中性的原子。所以我们猜测，星系的形成是在宇宙放晴之后，但是，这样的猜测是否是正确的呢？
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宇宙早期的暗物质
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前面我们已经介绍了看不见的暗物质，它的质量是宇宙中看得见的物质质量的6倍，但时至今日科学家们仍然没能完全揭开它的神秘面纱。我们之所以称它为暗物质，是因为它既不放射也不吸收光线。换句话说，暗物质的运动和光没有关系，这样一来，暗物质可能在宇宙放晴之前就已经开始形成。
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有最新的研究成果提出，在宇宙早期，暗物质占据了宇宙的大部分质量，而早期星系形成的关键正是依赖于暗物质的特性，正是包括许多难以捕捉的暗物质粒子之间的相互作用，才导致宇宙早期结构的形成。这为研究宇宙早期星系的形成提供了新的思路。
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暗物质主导宇宙早期结构
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我们可以这样假设，在宇宙放晴以前暗物质因密度波动而形成，在宇宙放晴之时，暗物质以外的物质则因高密度的暗物质的强大引力而逐渐形成了星体和星系。这样一来，星系的形成就不再受宇宙膨胀的影响。
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宇宙学家把暗物质分为冷暗物质和热暗物质，他们利用计算机技术模拟了早期星系的形成过程。结果发现，由于冷暗物质粒子的缓慢移动，早期形成的恒星相互分离，形成单个的巨大恒星。而热暗物质的快速移动，不同大小、数量众多的星系伴随着恒星产生过程的大爆炸一同形成。
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恒星愈大，生命就愈短，所以这些冷暗物质形成的大恒星不会存活到现在。而热暗物质形成的低质量恒星却可能活到现在。
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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 暗物质的猜想
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有科学家认为，看不见的暗物质对星系的形成和演化有重要影响。
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随着时间的推移，产生引力的暗物质与产生斥力的暗能量的“拉锯战”将主导宇宙的未来。
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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 [:1700895598]
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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 21 最初形成的天体有多大 最初天体的大小之争
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我们已经了解了暗物质在天体的形成过程中的作用，可是又有疑惑随之而来，天体刚刚形成时，是一个什么样的状态呢？事实上，关于天体形成时的大小，还存在两种截然不同的说法。
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最初形成的是大天体还是小天体？
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关于宇宙结构的形成，有两种不同的理论。一为“自下而上”（bottom-up），即先形成较小的不规则结构，再并合而成较大较规则的结构。另一种则为“自上而下”（top-down），过程与前者相反。
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前一种说法可以这样理解，暗物质集中的区域较小，那么它的引力也较小，最初形成的天体的个头也就小一些，我们把它看作是星系大小。而后一种说法则可理解为，暗物质集中的区域较大的话，最初形成的天体也就大一些，我们把它看作是超星系团这样大的气体状天体。