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天文学家再发现没有暗物质的超稀疏星系

“超稀疏”星系NGC 1052-DF2几乎不包含暗物质。(NASA/ESA/P. van Dokkum)

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【大纪元2019年03月31日讯】(大纪元记者萧路综合报导)去年3月28日发表在《自然》期刊的一篇论文显示,“超稀疏”星系NGC 1052-DF2几乎不包含暗物质,被视为天文学新突破。今年3月,天文学家利用新观测进一步验证NGC 1052-DF2没有暗物质,并且他们又发现了一个新的同类星系:NGC 1052-DF4。

暗物质是一种在宇宙中普遍存在的神秘物质。目前宇宙学理论认为,暗物质占有宇宙全部物质的高达85%左右。观测中发现,暗物质似乎只受引力影响,而且根本不可见。

然而,暗物质却是宇宙中的星系、星系团、以至更大尺度宇宙结构中最为重要的组成部分之一。特别是目前很多理论和观测认为,星系中普遍包含暗物质。

一个星系没有暗物质确实是一件非常奇怪的事情。找到这样的星系就像发现没有火源的烟,没有原因的结果。分别于2019年3月20日和27日在《天体物理期刊通讯》上发表两篇论文,再次证实没有暗物质的星系存在。

大约一年前,由耶鲁大学(Yale University)彼得•范多肯(Pieter van Dokkum)教授领导的研究组发现了一个超稀疏星系,编号为NGC 1052-DF2。研究组经过分析发现,这个星系中似乎没有暗物质。然而,由于这是当时发现的唯一一个没有暗物质的星系,学术界对此颇有质疑。

最近,该研究组于2019年3月27日通过凯克天文台(Keck Observatory)发布通讯稿,利用新观测进一步验证了NGC 1052-DF2没有暗物质。并且,他们又发现了一个新的同类星系,NGC 1052-DF4。

NGC 1052-DF2距离地球大约6,500万光年,大小与银河系相当,但星系中的恒星数量只有银河系恒星的1%,但它是“超稀疏”(ultra-diffuse)的,意味着NGC 1052-DF2包含的恒星数量只相当于银河系中的极小部分——只有1%。

新发现的NGC 1052-DF4星系与NGC 1052-DF2位于同一个天体区域中,大小和质量大致相同。“DF”名字来自于获得这些发现的蜻蜓望远镜头阵列(Dragonfly Telephoto Array),该阵列专门探测微弱的宇宙物体。

利用凯克天文台的精密观测,研究组测定了NGC 1052-DF2周围的球状星团的运行速度,从而推断星系的质量。天文学家从中发现,推测的质量和星系中可见物质的总质量非常吻合,没有暗物质提供的额外质量。

新发现的NGC 1052-DF4也具有类似的特性。范多肯教授指出,这个新发现说明,通过现有观测技术发现不含暗物质的星系概率比预想的要高;而对这类星系的观测,能鼓励更多科学家研究这种星系的形成和演化。

责任编辑:林妍

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2019-03-31 9:20 AM
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