一个不应该存在的星系之谜现在有了答案。蜻蜓 44,一个微弱星系,于 2016 年被发现,由99.99% 暗物质,经过仔细重新检查,揭示了较低且更正常的比例。
研究人员表示,这意味着我们不必修改星系形成模型来试图弄清楚它们如何产生如此极端的异常值——一切都表现得完全正常。
“多年来,蜻蜓 44 (DF44) 一直是一个异常现象,无法用现有的星系形成模型来解释,”天文学家 Teymoor Saifollahi 说荷兰卡普坦天文研究所的教授。
“现在我们知道之前的结果是错误的,DF44并不非凡。是时候继续前进了。”
暗物质是宇宙中的一个真正的难题。我们不知道它是什么。我们无法直接检测到它,因为它不吸收、反射或发射任何电磁辐射。但是,根据一些物体由于重力而移动的方式——星系的旋转,光路弯曲的方式- 我们可以知道星系中有多少质量。而且其质量远远超出了正常可检测物质普查所能解释的范围。
我们称之为缺失的质量暗物质。根据多次测量,宇宙中大约 85% 的物质是暗物质,尽管星系中的比例因类型而异。
它是我们最好的星系形成模型的关键组成部分。人们相信,暗物质网络可以将物质引导到早期宇宙的星系中,并且它是将星系粘在一起的宇宙胶水。
DF44,距离地球约3.3亿光年后发星团星系,属于一种称为超漫射星系的类型。它的亮度比银河系低得多;其光度表明 DF44 的恒星数量比我们所在星系少 1,000 倍。
这使得 2016 年对其质量的测量令人惊讶。由耶鲁大学天文学家 Pieter van Dokkum 领导的天文学家计算了 DF44 周围球状星团的数量,DF44 是围绕银河系中心运行的密集球形恒星群。
由于球状星团的数量与星系的质量有关(尽管我们不确定为什么),这使得天文学家能够计算 DF44 的质量 - 他们发现它几乎与银河系一样大。
鉴于 DF44 中恒星数量较少,这意味着该星系几乎完全由暗物质组成,使其成为一个极端的异常值。可能太极端了。
因此,Saifollahi 和他的团队使用与早期研究相同的哈勃太空望远镜观测数据进行了球状星团重新计数。他们应用了严格的参数来确定哪些球状星团与 DF44 结合,最终得出了一个低得多的数字。
“事实上,在我们的工作中,我们只发现了 20 个球状星团,而之前声称的有 80 个,这大大减少了星系中被认为含有的暗物质的数量,”天体物理学家伊格纳西奥·特鲁希略说位于加那利群岛的加那利天文研究所。
“此外,根据我们发现的球状星团的数量,蜻蜓44中的暗物质数量与此类星系的预期相符。可见物质与暗物质的比例不再是万分之一,而是三百分之一。 ”。
这并不是特鲁希略第一次遇到具有异常暗物质含量的超扩散星系。去年,他发现两个名为 DF2 和 DF4 的此类星系(也是由 van Dokkum 及其同事发现)几乎没有暗物质也可能是正常的。暗物质测量值较低是由于距离计算错误造成的。修改距离,两个星系就不再是宇宙怪胎了。
他当时告诉 ScienceAlert,人类犯下的错误的可能性比我们发现违背宇宙学模型的极端异常值的可能性要大得多。 Saifollai 和他的团队这次也发现了这一点。
“我们的工作表明这个星系并不那么奇异或出乎意料,”天体物理学家迈克尔·比斯利说加那利天文研究所。 “这样星系形成的模型就可以解释它,而不需要修改。”
但演出不一定结束。在 Trujillo 重新计算距离之后,Van Dokkum 及其同事还重新计算了到 DF2 和 DF4 的距离。这些新的分析获得的结果与团队的初步发现一致,因此我们预计围绕 DF44 的争论也会同样持续下去。
然而,这样的辩论对科学来说是有好处的。无论结果是什么,试图弄清楚它都将帮助我们完善研究宇宙的技术。我们称之为净胜。
该研究发表于英国皇家天文学会月刊。