在结构形成的早期阶段 ， 重力将普通物质和暗物质视为相同：它们都有质量 ， 因此它们都受到相同的力 。 但是一旦你开始创建大量的质量集合 ， 你就会得到引力束缚的结构 ， 这会改变一切 。
当暗物质粒子被束缚时 ， 它们只是在引力作用下绕行 ， 没有其他相互作用 。 与光子没有相互作用；暗物质粒子和正常物质粒子之间没有碰撞；预计不会发生暗物质-暗物质相互作用；暗物质不会发生核反应 。 据我们所知 ， 暗物质的显着特征是它在任何方面都是不可见的 ， 除了它有质量并经历引力这一事实 。 而已 。
另一方面 ， 正常物质是由我们熟悉的“物质”组成的：大部分是电子和原子核 。 当正常物质被束缚时 ， 除了引力之外 ， 它还会经历各种相互作用 。 辐射可以对正常物质施加压力；正常物质可以与其他正常物质粒子碰撞并粘在一起；在足够高的温度和密度下 ， 甚至可以发生核反应 。 虽然暗物质仍处于围绕每个星系的蓬松、弥漫的球形光晕中 ， 但正常物质最终会沉入核心 ， 一旦有足够的质量聚集在一个地方 ， 就会开始形成恒星 。
我们看到的宇宙网是整个宇宙中规模最大的结构 ， 由暗物质主导 。 然而 ， 在较小的尺度上 ， 重子可以相互相互作用 ， 也可以与光子相互作用 ， 形成恒星结构 ， 但也导致释放出可以被其他物体吸收的能量 。 暗物质和暗能量都无法完成这项任务 。
第3步：现在我们正在做饭
到目前为止 ， 尽管正常物质已经聚集在这些早期结构的中心 ， 而暗物质仍然是扩散的 ， 但几乎每个结构——无论是小尺度还是大尺度——都具有相同的暗物质与正常物质的普遍比率：5比1 ， 与整体宇宙丰度相同 。
但是一旦恒星形成 ， 一切都会改变 。
原因很简单 ， 就是辐射 。 在它们的核心 ， 核反应将恒星质量的一小部分转化为能量 ， 然后将能量辐射出去 。 正常物质可以吸收这种辐射 ， 使其升温 ， 但暗物质不能 。 最大质量的恒星执行双重职责：
它们发出最大量的最高能量辐射 ， 可以产生足够强的风 ， 将普通物质加速到惊人的速度 ，
而且它们的生命周期也最短 ， 其中许多会在能量极大的事件中达到顶峰 ， 例如核心坍缩超新星 。
这种辐射会影响正常物质 ， 将大部分物质推离中心 ， 但对暗物质没有影响 。 只有普通物质不断变化的引力构型才会影响暗物质：这是一种次要的、次要的效应 。
这张雪茄星系 Messier 82 的特写图不仅显示了恒星和气体 ， 还显示了过热的银河风以及由其与更大、更大质量的邻居 M81 相互作用引起的膨胀形状 。 M82 足够大 ， 质量足够大 ， 足以在这个过程中保持其正常物质；一个更小、质量更低的星系会失去它 ， 在这个过程中暗物质的含量比平均水平要高 。
如果你的恒星形成的星系又大又大 ， 这最终不会发生太大变化 。 当然 ， 正常物质会被推出中心 ， 但是由于摩擦和引力的共同作用 ， 外晕中的气体和银河系的整体质量会阻止物质逃逸 。
然而 ， 如果你形成了足够多的恒星——尤其是足够大的恒星——并且你的星系质量足够低 ， 那么恒星形成的主要事件可以完全排出通常以气体、尘埃和等离子体形式存在的正常物质. 在烟花散去之后 ， 你所剩下的就是你在最初的波浪中形成的星星 ， 嵌入暗物质光环中 。 其余的正常物质将返回到星系际介质：星系之间的空间 。
通常 ， 你所期望的是 ， 在所有大型宇宙结构中 ， 你会看到相同的暗物质与正常物质的 5 比 1 的比率 ， 但是一旦你达到临界尺寸或质量 ， 你预计暗物质与正常物质的比率会增加 ， 质量最低的星系的比率最不平衡 。 在最极端的情况下 ， 我们可以得到数百比甚至数千比一的暗物质与正常物质的比率 。
许多附近的星系 ， 包括本星系群的所有星系（大多聚集在最左边） ， 显示出它们的质量和速度色散之间的关系 ， 表明存在暗物质 。 NGC 1052-DF2 是已知的第一个似乎仅由正常物质组成的星系 ， 后来在 2019 年初加入了 DF4 。 然而 ， 像 Segue 1 和 Segue 3 这样的星系非常高 ， 并且聚集在这个星系的左侧图表; 这些是已知的最暗物质最丰富的星系：最小和质量最低的星系 。
当像右边的旋涡星系 D100 这样的星系在丰富的环境中加速时 ， 与环境的摩擦会导致气体剥离 ， 从而导致恒星的形成并增加宿主星系的暗物质与正常物质的比率 。 在银河系之后形成的这些剥离星团中的一些可以在以后重新形成它们自己的无暗物质星系 。
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