一群科學家認為,解鎖暗物質之謎的關鍵可以在銀河系之外找到。
來自德國波恩大學和加利福尼亞大學歐文分校的天體物理學家開發了一項新的測試,使他們能夠調查圍繞大型星系旋轉的衛星星系,例如銀河系及其鄰居仙女座,以證明存在暗物質的證據。
在一項新研究中出版在物理評論信,研究人員解釋瞭如果存在暗物質存在,他們如何在矮小的星系中建立恆星的運動。
下一步是使用從以前的任務中收集的數據來檢查這些星系的實際移動,旨在以銀河系及其衛星星系收集有關恆星的信息。
什麼是暗物質?
瑞士天文學家Fritz Zwicky首先提出了存在暗物質八十年前。 Zwicky觀察到星系的移動太快,以至於重力的拉力應該已經將它們撕開了。但是,星系仍然完好無損,導致他提出了一種理論,即存在一種極其密集的物質,以防止星系撕裂自己。
當今,大多數專家都認為,暗物質佔所有物質全部質量的80%。儘管即使是通過世界上最強大的望遠鏡也看不到暗物質,但它使許多科學難題中的一件很合適,包括宇宙背景輻射的出現或大爆炸的餘輝。
但是,如果不存在暗物質,那麼對於許多宇宙謎團來說,最合適的解釋是什麼?
一些科學家提出,牛頓的重力法可能只能在一定程度上起作用。修改後的牛頓動力學(MOND)以微小的加速度(例如在星系中發現的加速度,重力增加)的前提,因此星係不會撕裂自己。
模擬矮星系
為了更好地了解衛星星系的運動,團隊對這些星系中物質的分佈進行了計算機模擬。他們在稱為徑向加速關係(RAR)的關係中歸零,該關係描述了觀察到的加速度與可見物質引力加速度之間的緊密相關性。
這意味著,如果專家在星系中觀察可見物質的分佈,他們將能夠識別其旋轉曲線。它也可以用另一種方式起作用。通過研究星系的稀有,天文學家可以深入了解星系的結構以及物質如何分佈在星系中。
模擬使研究人員確定了矮星系如果存在暗物質。
“事實證明,它們的行為是較大星系的縮放版本,”說波恩大學天文學研究所的天體物理學家Cristiano Porciani。
但是,如果不存在暗物質,而蒙德是最可行的理論,那麼矮星系的rar將在很大程度上取決於到較大星系的距離。
解決暗物質之謎
該模擬可以幫助天文學家一勞永逸地發現,如果存在暗物質。通過研究歐洲航天局收集的大量數據蓋亞任務,研究人員認為他們可能有很好的領先地位來解決暗物質的奧秘。
蓋亞(Gaia)於2013年推出,能夠以銀河系及其衛星星系收集迄今為止數百萬顆恆星的數據。
但是,如此龐大的謎團可能需要數年的時間。研究人員說,對恆星進行的個別測量不足以測試其模擬。但是,隨著時間的推移,進行一系列測量應解決問題。
波恩大學博士大學生恩里科·加拉爾迪(Enrico Garaldi)說:“遲早應該可以確定矮星係是否像暗物質的宇宙一樣行事。”