银河系中正在发生奇怪的事情。
根据对盖亚卫星数据的最新分析,距离我们太阳系最近的星团目前正在被撕裂——不仅受到正常过程的破坏,而且还受到我们看不到的巨大物体的引力的影响。
天文学家说,这种破坏可能暗示着一个看不见的团块就在附近,对其范围内的任何物体造成重力破坏。
事实上,星团被引力拉开是不可避免的。 顾名思义,星团是紧密、密集的恒星集中体。 即使在内部,引力相互作用也会变得相当吵闹。
在这些内部相互作用和外部星系潮汐力(星系本身施加的重力)之间,星团最终可能会被拉成恒星河流:即所谓的潮汐流。
这些流在天空中很难看到,因为测量恒星距离通常非常棘手,因此将恒星分组在一起。 但盖亚卫星一直致力于以可实现的最详细和最高的精度绘制银河系的三维地图,以及尽可能多的恒星的最准确的位置和速度数据。
因为从星团中拉出的恒星仍然具有与恒星相同的速度(或多或少)在星团中,盖亚数据帮助天文学家识别了许多以前未知的潮汐流,以及带有潮汐尾的星团——星团前后的恒星线已经开始松散。
2019年,天文学家透露他们在第二次盖亚数据发布中发现了来自毕星团的潮汐尾迹的证据; 它距离地球153光年,是距离地球最近的星团。
这引起了天文学家特蕾莎·杰拉布科娃(Tereza Jerabkova)以及她来自欧洲航天局和欧洲南方天文台的同事的注意。 当盖亚数据版本 2.5 (DR2.5) 和 DR3 可用时,他们开始追踪,扩大搜索参数以捕捉早期探测中遗漏的恒星。
他们发现了成百上千颗与毕星团有关的恒星。 中央星团直径约 60 光年; 潮汐尾跨越数千光年。
对于被银河潮汐力扰乱的星团来说,拥有这样的尾巴是相当正常的,但研究小组注意到了一些奇怪的事情。 他们对星团的破坏进行了模拟,发现模拟的尾部有更多的恒星。 在真实的星团中,一些恒星缺失了。
研究小组进行了更多模拟,以找出导致这些恒星误入歧途的原因,并发现与太阳质量约 1000 万倍的大物体相互作用,可以重现观察到的现象。
“一定是与这个巨大的团块发生了密切的相互作用,毕星团就被粉碎了,”杰拉布科娃说。
这种情况的一个大问题是,我们目前无法在附近任何地方看到如此巨大的东西。 然而,宇宙实际上充满了看不见的东西——暗物质,我们给这种神秘物质起的名字,我们只能通过它对我们能看到的东西的引力效应来推断它的存在。
根据这些引力效应,科学家们大致计算出80%宇宙中所有物质都是暗物质。 人们认为暗物质是星系形成的重要组成部分——早期宇宙中的大量暗物质聚集并将正常物质塑造成我们今天看到的星系。
我们银河系暗物质晕的示意图。 (数字宇宙/美国自然历史博物馆)
如今,这些暗物质团块仍然可以在星系周围延伸的“暗晕”中找到。 银河系有一个想法190万光年宽。 天文学家预测在这些光晕中会有更密集的团块,称为暗物质子晕,只是随波逐流。
未来的搜索可能会发现一种结构,该结构可能导致毕星团尾部恒星的奇怪消失。 如果不这样做,研究人员认为这种破坏可能是暗物质子晕造成的。
这一发现还表明,潮汐流和潮汐尾可能是寻找神秘引力相互作用来源的绝佳场所。
“有了盖亚,我们看待银河系的方式已经完全改变了,”杰拉布科娃说。 “有了这些发现,我们将能够比以往更好地绘制银河系的子结构图。”
该研究发表于天文学与天体物理学。