(P. van Dokkum、R. Abraham/STScI、STSI)
这是一个与我们当前的理论不相容的重大发现星系的形成可能刚刚得到解决。
经过新的分析,天文学家确定去年发现的 NGC1052-DF2绝对不含暗物质- 比之前的计算估计的距离我们要近得多。这意味着它可能确实含有暗物质。
暗物质是宇宙中一个迫在眉睫的大问号。我们不知道它是什么,也无法直接检测到它,但我们知道那里有某种东西可以产生与宇宙中质量相同的效果。
例如,星系中的物体移动速度比我们可以直接检测到的质量要快。某种无法察觉的力量——某种暗物质,如果你愿意的话——正在产生比我们用正常物质所能解释的更大的引力。
这些东西是我们理解宇宙的基础。我们相信这有帮助星星星系是由宇宙诞生后不久就存在的原始汤形成的,并且它有助于防止星系中的物质飞入太空。
我们的星系形成模型取决于它。
“几十年来,我们认为星系的生命始于暗物质团,”耶鲁大学天文学家 Pieter van Dokkum 去年表示。
“之后一切都发生了:气体落入暗物质晕,气体变成恒星,它们慢慢形成,然后最终形成像银河系这样的星系。NGC1052-DF2挑战了我们认为星系如何形成的标准想法”。
因此,暗物质似乎是一个非常关键的成分,事实上,在发现 NGC1052-DF2 之前,每个星系似乎都至少有一些。事实上,大多数暗物质似乎比正常物质更多。
因此,由加那利群岛天文研究所 (IAC) 领导的国际研究小组决定进行更仔细的研究。他们发现,之前研究中所有表明不存在暗物质的异常测量结果都依赖于距星系的距离——6400万光年远。
这给了他们一些可以合作的东西。使用五种不同的方法,包括光度测定从哈勃太空望远镜和双子座天文台,他们重新计算了到NGC1052-DF2的距离。
每种方法都得出相同的结果 - NGC1052-DF2 距离远比 6400 万光年远。根据团队的多次计算,更准确的距离约为4200万光年。
根据这个新的距离,星系的质量约为之前认为的一半,而恒星的质量仅为之前分析建议的四分之一左右。
因此,不仅星系本身的质量较小,而且该质量中正常物质的比例也较小。这意味着其余部分必须由——你猜对了——暗物质组成。
除了计算之外,之前还根据星系内星团的缓慢运动推断出暗物质的缺乏。由于星系整体质量较小,这种移动速度实际上相当正常。
“有了这个修改后的距离,”研究人员在论文中写道,“这个星系似乎是一个相当普通的低表面亮度星系,有足够的空间容纳暗物质。”
现在,故事还没有结束。我们还没有看到类似的数字问题是否也会影响 NGC1052-DF4,这是一个距离大约 6300 万光年的星系,距离 DF2 很近,van Dokkum 的团队已经发现发现也没有暗物质。
这项最新发现背后的研究人员已经开始研究,而且看起来即将得出非常相似的结果。正如澳大利亚新南威尔士大学的物理学家 Mireia Montes 在一封电子邮件中告诉 ScienceAlert 的那样,“他们的结果还告诉我们,NGC1052-DF4 比 [van Dokkum 的] 团队推断的更接近我们。”
关注这个空间:毕竟,工作中的科学是一件美好的事情。
该研究发表在英国皇家天文学会每月通知。