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天文学家发现一个没有暗物质的奇怪星系

飞涨 / 天文学家已经为被称为 AGC 114905 的奇怪星系绘制了恒星(此处以蓝色显示)和气体(绿色)。

哈维尔·罗曼和帕维尔·曼塞拉·佩尼亚

三年前,Filippo Fraternali 和他的同事发现了六个神秘分散的星系,这些星系看起来像是由恒星和气体组成的庞大城市。 但与几乎所有其他星系——包括我们自己的银河系——不同的是,它似乎并没有陷入巨大的暗物质团块中,而暗物质团块通常将这些恒星首都与其引力结合在一起。 科学家们选择了一个放大,这是一个大约 250,000 光年外的中等大小的星系,并将来自新墨西哥州甚大阵列的 27 个射电望远镜天线指向它。

在收集了 40 小时的数据后,他们绘制了恒星和气体的地图,并证实了早期快照所暗示的内容:“我们在这个星系中推断出的暗物质含量比你预期的要小得多,”卡普泰因天文研究所的天文学家 Fraternali在荷兰格罗宁根大学。 如果该团队或其竞争对手找到其他此类星系,则可能对科学家构成挑战。 以…的观点 黑暗的 主题,在这一领域的主导观点至少 20 年。 Fraternali 和他的团队 公布他们的结果 十二月在 皇家天文学会月报.

基于数十年的望远镜观测和计算机模拟,科学家们开始将暗物质视为宇宙隐藏的骨架。 它的“关节”是巨大的不可见粒子团块,承载着大大小小的星系。 但 Fraternali 并不是第一个暗示这条规则有例外的人。 几年前,耶鲁大学天文学家 Peter van Dokkum 和他的同事 发现 类似的星系 哈勃太空望远镜 它似乎也缺乏暗物质。 “我们在 2018 年发现的这些星系引发了很多争议、讨论和后续工作,因为它们出乎意料且难以解释,”范多库姆说。

那些其他星系生活在拥挤的环境中,邻近的较大星系经常飞入,可能会吸引暗物质。 相比之下,兄弟星系是完全孤立的,没有麻烦的邻居,所以不能这样解释暗物质的稀缺性。 “它们可能非常重要,”van Dokkum 说。 没有暗物质的帮助,那个位置的恒星和气体是如何聚集在一起的?

这些奇怪的物体被称为“超级传播星系”。 它们是非常极端的值:就质量而言,它们非常小,但它们分散在很远的距离。 有些是银河系的大小,但有一百或更少的恒星。 它们非常接近透明,很难在夜空中窥探。 巴尔的摩太空望远镜科学研究所的天文学家、此类星系的专家米里亚·蒙特斯说:“它的中间较暗,因此更难被发现。多亏了更好的望远镜和更深入的观测,它变得越来越受欢迎。”

从 1960 年代开始,美国天文学家维拉·鲁宾 (Vera Rubin) 等人在测量星系中的恒星围绕中心旋转的速度时,首次揭示了隐形或“暗”物质的可能性,表明内部恒星与外部恒星的旋转速度不同。 根据这些恒星的自转,科学家们计算出星系必须保持多少质量才能使其不断旋转,而不是被撞入太空。 对于许多星系来说,这个质量是所有恒星质量总和的几倍。 科学家通过推断某种暗物质的存在解决了这个问题,这种暗物质不发射或反射光,并且应该构成将银河系凝聚在一起的其余质量。

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