发现已经很奇怪的星系只有很少的暗物质

发现已经很奇怪的星系只有很少的暗物质

天文学家可能不知道暗物质是什么,但他们确实知道星系应该包含​​许多阴暗的、不可见的物质。

暗物质占星系质量的最大份额,将星系的恒星、气体和尘埃聚集在一起至关重要。因此,当科学家两次发现证据表明某个星系似乎只有它应有的暗物质的一小部分时,天文学家就会坐起来注意。这就是最近使用古老的哈勃太空望远镜进行的观测的用武之地。

所讨论的星系 NGC 1052-DF2(或简称为“DF2”)已经与我们的星系大不相同。DF2与银河系一样广阔,但它没有明亮的中心,没有旋臂,在它的中心没有超大质量黑洞,并且只有不到银河系恒星的百分之一。这就是天文学家所说的超扩散星系,它松散地聚集在一起,几乎可以看透。

科学家们已经发现了相当多的超扩散星系,但很少有像这个星系一样的。早在 2018 年,天文学家就首次怀疑DF2 出现了问题,当时他们使用多种不同的望远镜(包括哈勃太空望远镜)观察银河系。研究人员并不完全知道这个奇怪的星系是什么构成的,所以在 2020 年,他们使用哈勃望远镜进行了另一个更长时间的观察。

“我们在 2018 年对这个星系进行了最初的哈勃观测,”康涅狄格州耶鲁大学的天文学家、关于这个奇怪星系的新研究的主要作者 Pieter van Dokkum 在一份声明中说。“我认为人们质疑它是正确的,因为这是一个如此不寻常的结果。如果有一个简单的解释就好了,比如错误的距离。但我认为如果它真的是一个奇怪的星系,它会更有趣也更有趣。”

具体来说,研究人员想检查 DF2 是否比最初想象的更接近地球,这会导致天文学家低估星系中暗物质的数量。但是,依赖于星系边缘老化红矮星可预测亮度的新测量表明,DF2 实际上比最初想象的要远,7200 万光年,而不是 2018 年研究的 6500 万光年。

更大的距离证实了研究人员最初的怀疑,即星系中的暗物质比预期的要少得多。

“对于我们观察到的几乎每个星系,我们都说我们看不到大部分质量,因为它是暗物质,”范多库姆在声明中说。“你看到的只是哈勃的冰山一角。但在这种情况下,你看到的就是你得到的。哈勃真的展示了整个事情。就是这样。不仅仅是冰山一角,而是整个冰山.”

除了 DF2,已知的暗物质缺陷星系的名单还在增加。例如,离 DF2 更近的是另一个超扩散星系 DF4,它似乎与邻居一样缺乏暗物质。我们不确定这可能是如何发生的,部分原因是我们并不真正知道超扩散星系是如何形成的。

但是随着 DF2 和 DF4 的发展,它们可能会发生一些事情。天文学家也注意到了星系团中的大象:两个星系都生活在一个由巨大的星系 NGC 1052 主导的区域。

这项研究在6 月 9 日发表在《天体物理学杂志快报》上的一篇论文中有所描述。

为您推荐