然而，没有理由认为星系的内含物能够代表整个宇宙。”
五号解释道。
“你最后的论点，又能说什么”
李思特问道。
“你们要知道，当一个原星系开始坍缩时，它应该已经含有了一般的重子物质混合物再加上暗物质。”
五号说道。
“为什么要加上暗物质”
楚云问道。
“你们要知道，暗物质是冷的，就是说它的个别粒子的运动与光速相比是慢的，但与重子物质一样具有足够能量产生压力，将它们扩散到一个大空间中。
重子因辐射电磁波而损失能量，所以它们很快冷却。
气体云的重子成分失去热的支持，便下沉到原星系云的中央，形成了我们今天看到的星系。
这就使得不能冷却的暗物质扩散到一个大得多的范围。”
五号说道。
“得出了什么结论”
李思特问道。
“结果是，要找到更具代表性的混合物质，我们必须考察更大的、更晚形成且冷却作用较小的结构。”
五号说道。
“你说的是星系团”
楚云问道。
“是的，你们要知道，一个典型的富星系团可能包含1000个星系，支持它们对抗引力的是它们的无规速率。
利用星系运动引起的多普勒效应，测出无规速率可超过1000公里每秒。
多普勒效应使得星系波谱中的特征不是向蓝端就是向红端位移。”
五号说道。
“但是你要知道，这与宇宙膨胀产生的红移无关，后者必须从这些测量中扣除。”
虚妄提醒道。
“多普勒效应，会让令星系的动能等于它们的引力势能，就可以估计出星系团的总质量。
这样的计算最早是弗里茨兹威基在1930年代完成的，他得出了当时令人惊奇的结论：星系只占总质量的很小部分。
也因为这个结论，致使许多天文学家将兹威基的发现忽略了几十年之久。”
五号说道。
“为什么”
楚云问道。
“因为，在当时既没有粒子物理学实验背景，又缺少今天已知的宇宙模型的情况下，天文学家如果热心于试图通过观测将这种失踪物质证认为热气体的话，应该说是情理之中。
然而却没有人这么做，这也许是因为气体的物理条件，使它不能用任何当时的手段探测到。”
五号说道。
“然后呢”
楚云问道。
“你们要知道，气体粒子的运动速率与星系的相近，这相当于气体温度约1亿度，足以从原子核剥去除束缚最牢固的以外的全部电子，留下带正电荷的离子。
这种电离气体的辐射主要在可被地球大气吸收掉的x射线波段。”
五号说道。
“然后呢”
楚云问道。
“这就要从，1970年代发射x射线卫星天文台之后，才发现星系团是非常明亮的x射线源，人们终于认识到，热气体，或星系团内物质，是不能忽略。是星系团的一个很重要的成分。
它不单是含有比星系更多的物质，它的温度和空间分布还可用来查找引力势，因而能够以比单用星系高得多的精度算出星系团的总质量。”
五号说道。
“怎么才能知道气体的总质量”
吴刚问道。
“要得到气体的总质量，需要考察辐射速率。
这一辐射是相反电荷粒子之间的碰撞产生的，因而依赖于气体密度的平方。
我们观测的是投影发射，就是假设星系团是球对称的并被压扁在天空平面上，这样比较容易进行换算以求出密度如何随着离星系团中心的距离而变化。
结果发现气体延伸范围比星系宽广得多，在有些情况下可追踪到离星系团中心几百万光年之处。”
五号说道。
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第六百二十八章星系团
“但是你应该知道，星系不过是在星系团核心部位占支配地位，而在作为整体的星系团内，气体的数量至少是星系形态物质的3倍，而且可能还要多得多。
甚至气体和星系加在一起的质量也比星系团的总质量少，说明还应该存在大量暗物质。”
虚妄说道。
“说的没错，因为支撑热气体对抗星系团内引力坍缩的是气体的压力梯度。
要从观测中惟一地推导它，我们需要知道温度如何随着到星系团中心的距离而变。
通常认为，气体是等温的在整个星系团范围内温度处处相同。
这与观测结果、与证明星系团内星系无规速率和气体温度都很少变化的数字模拟结果均相符。”
五号说道。
“你要知道，气体温度当然可能在星系团外围部分下降，不过这种情况倾向于减小总质量的估计值。”
虚妄提醒道。
“我记得大卫怀特和安迪法比安在1995年发表的一项研究中，检验了爱因斯坦卫星得到的19个亮星系团的数据。
他们将气体质量与星系团总质量进行比较，得出气体占1020，平均值约15。”
李思特说道。
“你记的没错，但是如果加上星系的质量，这些数值还要增加15。模型预言的5。
仍然需要某种暗物质，但现在只要重子物质的5倍，而不是20倍了。”
五号说道。
“你们要知道，大爆炸模型仍然认为只有临界密度的5可以采取重子形态，这就意味着，如果星系团中的物质分布对整个宇宙具有代表性的话，那么即使将暗物质包括进去，总共也只能有临界密度的30左右。”
虚妄说道。
“但是，要想保持密度参数的高数值，就必须允许宇宙总质量中有比5多得多的物质存在于重子之中，可是这又被原始核合成规则所禁止。”
五号说道。
“怎么解决这个问题”
楚云问道。
“模型本身就有很多不确定性，比如，气体可能结成团块或者不是等温的，但这未必能使结论改变很多。
然而有一个比较大的不确定性，就是星系团的距离，而星系团的距离又决定于自大爆炸以来宇宙膨胀到目前大小的速
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