银河系外围发现恒星带 如漂在暗物质海洋上

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【大纪元2021年05月11日讯】(大纪元记者笛睿编译报导)科学家从最新绘制的星空图发现银河系外围有一条由少量恒星组成的恒星带,犹如“漂浮在暗物质海洋上”。这份新研究认为这条恒星带的发现,是证明一个暗物质模型的好证据。这个暗物质模型提出,银河系应该是被一团巨大的暗物质包围着。

这条小恒星带位于银河系的外围名为银河系光晕的区域,尾随着大麦哲伦星系(LMC)绕行银河系。大麦哲伦星系是一个矮星系,在距离地球大约13万光年的地方绕着银河系旋转。研究人员把这个小恒星带形容是麦哲伦星系在运动过程中在太空中留下的“尾流”。

第一眼看去,这道尾流仅是由恒星组成,但是这份新研究认为,它是悬浮在一团更大的、完全不可见的物质之中一起运动着。

科学家认为这种不可见的物质就是暗物质。暗物质是科学家假设宇宙中存在的一种物质,而且认为它们在宇宙中的含量比可见物质更多。理论预测暗物质不与光发生互动,只与物质通过引力发生互动,从而把星系内的物质拉拢在一起。在星系旋转的过程中,里面的恒星或行星才不会飞离星系。然而,究竟暗物质由什么物质构成,又有怎样的特性,这都是天文学上的未知数。

“我们认为这道尾流是由暗物质构成的,它拖着恒星运动着。”研究员之一美国亚利桑那大学的卡玛戈(NicolásGaravito-Camargo)说。

主要研究者哈佛大学天文学教授康罗伊(Charlie Conroy)解释说,这道恒星尾流就像浮在池塘水面上的几片树叶。这里的池塘就是暗物质,留下尾流的船就是麦哲伦星系。“想像一下,这艘船在水面上还是蜂蜜上行驶,所留下的尾流有着不同的特点。尾流的特点取决于暗物质的特性(由此我们可以推测暗物质的特性,选出一个比较合理的暗物质模型)。”

目前关于暗物质有很多不同的理论模型,由不同的研究组提出,所假设的暗物质特性各有不同,就好比有的模型假设的暗物质特性像水一样,有的则认为它们像蜂蜜一样。

研究组使用他们新绘制的星空图和这道尾流的位置,证实了其中一个暗物质理论模型的假设。如果这个模型的确成立,那么我们的银河系就是被一团巨大的暗物质海洋包围着。研究人员正继续进行模拟和检测,进一步探索哪种暗物质理论所假定的暗物质特性,最适合这道尾流的形状和位置。

研究组所用的这份星空图,由来自美国宇航局(NASA)和欧洲太空局(ESA)多个望远镜提供的数据绘制而成。从这张图上研究人员还发现,按照麦哲伦星系目前运行轨迹的变化趋势,大约在20亿年后将会并入银河系。

星系的合并在宇宙中很常见,很多较大的星系都是通过合并扩展了它们的规模。科学家认为银河系很可能在80亿年前就和一个小星系合并过。

这份研究4月21日发表于《自然》(Nature)期刊。◇#

责任编辑:叶紫微

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