21 最初形成的天体有多大
最初天体的大小之争
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。
最初形成的是大天体还是小天体?
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。
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。
这样一来,与之对应的最初的宇宙构造就有了两个版本。
自下而上还是自上而下
我们接着往下推测,如果最初形成的天体是星系那样大小的话,他们又经历了漫长的时间,因为引力的作用,相互聚集在一起形成了星系团,然后星系团又慢慢聚集形成超星系团。这是自下而上、由小到大的版本。这样的形成过程存在一个问题,那就是按这样的方法,要形成一个直径数百万光年的超星系团,需要非常漫长的时间。
如果最初形成的天体是超星系团那样大小,又是什么情况呢?它会从内部发生分裂,形成星系团,星系团内部再发生分裂,形成星系。这是由上而下、由大到小的版本。同样的,这个版本也存在一个问题,那就是在宇宙发展到后来,才会有星系形成,可是我们观测到的有的星系却古老得很。
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