什么是暗物质呢?在宇宙中扮演着怎样的角色


来源:安徽新闻网 作者:安徽新闻 发布时间:2021-06-25 10:25:22


  在距离地球44百万光年的地方,小而神秘的星系终于揭开了秘密。去年发现的NGC1052-DF4星系,其暗物质含量极低,给我们的星系塑造模型带来了重大挑战。


  这些模型在其他时候仍然有生命力。根据新的研究,NGC1052-DF4星系确实缺乏暗物质,但这只是因为接近其他星系吸收了暗物质。


  那里没有暗物质是因为它早就被移走了澳大利亚新南威尔士大学和宇宙望远镜科学研究所的天体物理学家米雷亚·蒙特斯说:我们发现来自附近星系NGC1035的重力正在转移星系和暗物质。


  (蒙特斯等,2020)


  NGC1052-DF4(简称DF4)的发现是去年发表的,天文界很快陷入困境。这是发现的第二个同类星系——微弱、超扩散的星系或UDF,发现暗物质严重消耗。一个是NGC1052-DF2(DF2),DF4的发现可能存在暗物质不足的星系。


  问题是,根据我们现在的模型,暗物质是星系形成的必要条件。


  我们不知道暗物质是什么,也不能直接检测,但我们知道很多星系的重力远远高于一般的可检测物质。宇宙中隐藏的质量创造了额外的重力,根据我们对系统形成的理解,没有它,就没有足够的重力使物质崩溃形成初始系统。


  当一个天体物理学家团队发现DF2实际上比我们想象的要近得多时,这个问题似乎接近解决方案。这意味着它的质量远小于计算的预估,一般物质的比例也低得多。一旦根据修正后的距离完善计算,DF2的暗物质量相当正常。


  然后,他们把注意力放在DF4上。它似乎更接近...但有些东西仍然不对。银河系内部恒星群的速度,暗物质的量比应该少得多。


  由于微弱的星系很难看到,蒙特斯和同事预约了世界上强的望远镜,看看他们是否能找到原因。


  通过IAC80望远镜、加那利望远镜和哈勃宇宙望远镜,发现恒星从DF4星系中被拉出,与更大的螺旋星系NGC1035的交互作用一致。其中一个大的星体引力扰乱小的过程,被称为潮汐崩溃。


什么是暗物质呢?在宇宙中扮演着怎样的角色


  文章提出银河系具有非常放松的对称形状,表示没有外部的力量。蒙特斯说。


  但是我们的深层图片显示,这个星系实际上受到附近星系的影响。那个刚刚发生了互动。银河系的内部保持着形状,但外部弱的部分就像你看到的潮尾一样,星星已经从星系中分离出来了。


  潮汐尾流DF4(蒙特斯等,2020)


  蒙特斯指出,由于围绕星系的黑暗物质处于大之中,在影响星星之前,这种潮汐剥离将移除大部分小星系的暗物质。只有暗物质的含量低于银河系总质量的10%-15%,恒星才会被剥离。


  这与团队观察到的一致。UDF的暗物质比例往往很高,约占银河系总质量的99%。以DF4为例,研究团队预计暗物质只占总质量的1%。


  由于暗物质是将星系聚集在一起的基本粘合剂,这也意味着DF4在宇宙中存在的时间有限。


  随着时间的推移加那利天文研究所的天体物理学家伊格纳西奥.特鲁西略表示,NGC1052-DF4将被NGC1053周围的大型星系蚕食,至少有些星系会在深空自由漂浮。


  但至少我们不必回到星系形成的画板上。


  该研究已刊登在天体物理学杂志上。



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