罕見!在沒有暗物質的星系中,科學家遇到令人震驚的異常現象!
有史以來第一次,一個國際天文學家小組發現了一個缺少暗物質的星系,這是一種假設和神秘的物質,它將超過常規物質——這使我們和我們在宇宙中看到的一切——五比一。
這一發現發表在《自然》雜誌上。暗物質是目前星系在宇宙中分布的最好解釋以及它們的行為。找到一個沒有暗物質的星系挑戰這個假設。我們認為所有的星系都是在暗物質團或暈圈內形成的,但似乎至少有一個例外。
耶魯大學的Pieter van Dokkum教授告說,「它告訴我們一些我們不知道的暗物質,也就是它與星系是可分離的。」「無論我們在哪裡看到星系,我們也看到了暗物質。這暗示了暗物質和星系在哪裡的直接耦合。宇宙中構造的整個腳手架本質上就是暗物質。星系是漂浮在暗物質海洋上的泡沫。
這個被稱為NGC1052-DF2的物體,最初被認為是一個特殊的星系,它使用的是蜻蜓天線陣列(Dragonfly Telephoto Array),這是一種開創性的儀器,專門用來搜尋微弱的物體。研究小組利用10顆明亮的星系團來計算其質量分布,發現星系的質量與星系中恆星的質量基本相同。
研究小組用哈勃太空望遠鏡觀察了這些觀測結果,並向他們展示了一個令人驚嘆的物體,一個幾乎像幽靈一樣的星系。他們還發現,儘管DF2的大小與銀河系大致相同(約10萬光年),但它的恆星數量是我們星系的200倍。估計DF2中暗物質的數量應該是400倍。
找到一個沒有暗物質的星系會引發問題。這是為什麼呢?是因為暗物質團簇的方式不同於我們在早期宇宙中所認為的嗎?是因為我們真的不知道暗物質在這些低質量星系中的表現嗎?或者,這只是某種奇怪的物體,它以一種非常罕見的方式形成?我們還不知道答案。我們不知道這種星系有多普遍,」范·多克姆教授解釋說。
「對於這個特定的物體是如何形成的,我們沒有很好的理論。人們將不得不在如何構造類似於暗物質的東西上做模型。的對象。它在呼喚我們,說「嘿!」圖我出去」。這是我們的工作。」
雖然問題很多,但我們也可能得到一些答案。暗物質是解釋宇宙的最受歡迎的理論,但它遠非唯一。有幾項建議,有些非常嚴格,有些則不那麼嚴格,這表明我們所看到的暗物質的影響實際上是我們的引力模型缺失的結果。這些模型聲稱,當應用到比我們在地球上無法計算的更大的距離時,引力定律可能是不同的。找到這個星系對那些方法來說是一個可怕的打擊。
「根據這些模型,這種假的暗物質特徵是由於它是萬有引力定律的一部分,」范·多克姆教授告訴我們。這是每個星系都應該有的東西。因此,即使找到一個不存在的單一對象,對於那些模型來說也是一個巨大的問題。因為這表明,我們在其他星系看到的異常現象表明了暗物質的存在。矛盾的是,我們在這個星系中沒有發現暗物質的事實表明它是真實的。這是一個物質。」
暗物質與宇宙中正常物質的比例。一些黑暗物質豐富的星系的暗物質比普通物質多400倍。美國國家航空航天局
下一步是找出更多關於這個物體的信息,並確定它是一個獨特的星系,還是因為它的模糊而被錯過的星系。
「我現在認為,狩獵是為了看看這是不是一個獨特的物體,或者是否有更像它的東西,」van Dokkum教授指出。「在我們觀測到的少數星系中,我們甚至有一些候選者。」然後我們會在更大的區域進行搜索,我相信其他人也會選擇這個研究區域,只是為了看看這些物體有多普遍。
研究人員目前有23個被蜻蜓望遠鏡觀測到的候選對象,哈勃望遠鏡的觀測結果顯示,其中一些看起來像DF2。他們現在正試圖測量這些星系中物體的運動,看它們是否也缺少暗物質。他們希望秋天能有一些發現。
尋找暗物質的速度正在加快。從複雜的探測器到新技術,再到這些觀察,我們可能即將揭開神秘物質的真正本質。


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