宇宙中的暗物质及大尺度结构的形成——暗物质成分及成团图景

宇宙间的物质绝大部分是不可视的。这些暗物质成分不是单一的,对大尺度结构的形成起着关键的作用。在含有多种成分的宇宙中,一种重要的成团特性是:若成分1和2的密度和Jeans长度满足ρ_1《ρ_2,λ_(1J)《λ_(2J),则非主导成分1中尺度小于λ_(2J)的非均匀性,无论初始如何,最终总是强于主导成分中的相应非均匀性。利用这一机制可以推断,暗物质至少含有两种成分,一是静质量较小的弱粒子,构成主导成分,一是质量较大的超弱粒子,构成非主导成分。含有两种暗物质的宇宙,可以统一地解释大尺度结构的主要特征:1.超星系团和巨洞构成的100Mpc非均匀性;2.存在红移z>2的可视天体;3.在小于超星系团尺度上,暗物质分布较可视天体均匀;4.由矮球星系数据所推知的可能存在两种质量不同的微子。