子弹星系团

两个碰撞的星系团组成

子弹星系团(1E 0657-558)由两个碰撞的星系团组成。严格地说，名字符号集群指的是较小的子集群，而不是较大的子集群。它的径向距离为1.141Gpc(37亿光年)。

综述

星系团对的主要组成部分-恒星、气体和假定的暗物质-在碰撞过程中表现不同，允许单独研究它们。在可见光下可以观察到的星系的恒星并没有受到碰撞的很大影响，而且大多数恒星都是通过引力减慢而不是改变的。这两个碰撞组分的热气，在X射线中，代表了星系团对中的大部分重子，即普通物质。这些气体在电磁作用下相互作用，导致两个星团的气体比恒星慢得多。第三组分暗物质是通过背景物体的引力透镜间接探测到的。在没有暗物质的理论中，如修正牛顿动力学(MOND)，透镜应该跟随重子物质，即X射线气体。然而，透镜是最强的两个分离区域附近(可能与可见星系)。这为这样的观点提供了支持，即星系团对中的大部分质量是以暗物质的两个区域的形式存在的，在碰撞过程中，暗物质绕过了气体区域。这与预测暗物质只是弱相互作用，而不是通过引力。

子弹星系团是已知最热门的星系团之一。它为宇宙学模型提供了一个可观察到的约束，在超过其预测的临界星系团温度的温度下可能会出现分歧。从地球上观察到，该子星系团在1.5亿年前通过了星系团中心，在星系团右侧形成一个“弓形激波”，形成“7000万开尔文气体在主星系团中以每小时约600万英里(近1000万公里/小时)的速度通过主星系团中的[1 E6K=1亿]开尔文气体”。这种能量输出相当于10个典型类星体的能量输出。

对暗物质的意义

子弹团提供了暗物质性质的最佳最新证据，并提供了适用于大型星系团簇的“反对一些比较流行的改良牛顿动力学版本的证据”。具有8σ的统计意义，发现，重子质量峰中心的总质量中心的空间偏移不能仅用重力定律的改变来解释。

根据GregMadejski的说法：从Markevitch等人对“子弹星系团”(1E0657-56；图2)的钱德拉观测中可以推断出特别有说服力的结果。(2004年)和Clowe等人。(2004年)。这些作者报告说，星系团正在经历高速(约4500公里/秒)的合并，从热的X射线发射气体的空间分布可以明显看出，但这种气体落后于子星系团星系。此外，由弱透镜图显示的暗物质团与无碰撞星系是一致的，但位于碰撞气体的前面。这个-和其他类似的观测-允许对暗物质的自相互作用的横截面有很好的限制。

据EricHayashi说：子弹子星系团的速度对于星系团子结构来说并不是特别的高，并且可以容纳在最受欢迎的LambdaCDM模型宇宙学中。

2010年的一项研究得出结论认为，测量的碰撞速度“与LCDM模型的预测不相符”。然而，随后的工作发现，碰撞与LCDM模拟结果一致。以前由于小的模拟和识别配对的方法而产生的差异。早期声称子弹团与标准宇宙学不一致的工作是基于X射线发射气体中的冲击波速度对入射速度的错误估计。

虽然子弹团现象可能为大星系团尺度上的暗物质提供直接证据，但它并没有提供关于原始星系自转问题的具体见解。事实上，在典型的富星系团中，观测到的暗物质与可见物质的比值远低于预期。这可能表明，流行的宇宙学模型Lambda-CDM模型不足以描述星系尺度上的质量差异，或者它对宇宙形状的预测是不正确的。

另一种解释

MordehaiMilgrom，修正牛顿动力学的最初提议者，在网上发表了一篇关于子弹团证明暗物质存在的说法的在线反驳[16]。Milgrom声称MOND正确地解释了星系团外星系的动力学，甚至在像子弹星系团这样的星系团中，它也消除了对大多数暗物质的需求，只留下了两倍的物质，而Milgrom认为它们只是看不见的普通物质(非发光的重子物质)，而不是冷暗物质。如果没有MOND或类似的理论，星系团中的物质差异是10倍，也就是说MOND将这一差异降低5倍至2倍。2006年的另一项研究警告不要“简单地解释子弹团中弱透镜的分析”，让它敞开，即使是在子弹团的非对称情况下，MOND，或者更确切地说，它的相对论性版本Teves(张量矢量标量引力)，也可以解释观测到的引力透镜。

碰撞星系团中不存在暗物质

1916年爱因斯坦发表了广义相对论，这一理论认为引力弯曲了时空，光线经过大质量星球旁边时会弯曲形成“引力透镜”现象。对于遥远碰撞星系的观测表明：1) 星系碰撞对可观测大质量发光星球基本没有影响；2) 星系碰撞中都存在大量不发光的炙热气体；3) 星系碰撞中存在暗物质的星系都使用了“引力透镜”原理反演星系质量；4) 通过“引力透镜”原理反演的星系质量与不发光的炙热气体分布分离；5) 通过“引力透镜”原理反演的物质质量远远大于发光星球的质量。这些现象反映广义相对论中的引力透镜原理存在如下问题：1) 微观作用机理无法解释：大家知道，引力是由引力子传播的，光是由光子传播的，引力子和光子基本上不发生作用，因此引力弯曲光线从微观机理上无法解释。2) 爱因斯坦发表广义相对论时并未对时空结构做详细的描述，更未对引力怎样弯曲时空作详细描述。近年来对时空结构研究比较深入的是圈量子理论[10]，在此理论下，时空被描述成呈背景独立，由关系性循环织成的自旋网络铺成的时空几何。网络中每条边及每个节点分别为一普朗克长度及普朗克体积。在普朗克尺度下，时空几何充满随机的量子涨落。圈量子理论认为时空是离散的，但是圈量子理论一直不是很成功。3) 如果引力弯曲了时空，那么星系碰撞中，作为主要质量来源的不发光炙热气体也应该对弯曲时空作出贡献，但观测事实是通过“引力透镜”原理反推的星系质量与不发光炙热气体分布分离，说明“引力透镜”原理反推的星系质量未反映不发光炙热气体的质量，直白的说大量不发光的气体(前置天体)并没有弯曲时空。合理的解释是：引力弯曲了物体的运动方向，光线从大质量发光星球旁边经过时，与大质量发光星球发出的电磁波连续作用，弯曲了光线。这样大量不发光的气体未弯曲光线才是合理的。4) 大大缩小了远距离高亮度星球对光线弯曲的弯曲程度。天文观测显示：一般碰撞星系距离的球都比较远，人们之所以能观察到这些星系，是因为这些星系中的星球发光亮度比太阳的亮度大得多，对部分星球的统计显示：远距离星球的亮度/质量比是太阳亮度/质量比的上万倍。遥远星系的亮度比太阳亮100亿倍，这样从这些星球旁边经过的光线弯曲程度由光线互扰解释就相当于用“引力透镜”解释大了上万倍，遥远星系的甚至高至100亿倍(实际上受星球半径的影响，这个比例要小一些)，由弯曲光线反演的物质，光线互扰解释比用“引力透镜”解释少了上万倍，遥远星系的甚至要少100亿倍(实际上受星球半径的影响，这个比例要小一些)，这样在碰撞星系中就不存在由“引力透镜”原理反推出来的暗物质。远距离星系碰撞观测中光线互扰解释不会反演出暗物质，这符合天文观测的实际。本文认为：光线从大质量发光星球旁边经过时，其光线弯曲程度与星球发光亮度成正比，与该光线距离星球中心的距离平方成反比。星系碰撞中的暗物质是“引力透镜”对星球弯曲光线的弯曲程度计算不足形成的。星系碰撞中不存在暗物质。

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