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新哈勃数据显示暗物质缺乏

2020-11-27 15:39   来源: 互联网

NASA/ESA哈勃太空望远镜的新数据为NGC 1052-DF4星系的潮汐破坏提供了进一步的证据。研究结果解释了以前的发现,即星系缺少大部分暗物质。通过研究星系中光和球状星系团的分布,天文学家得出结论,邻近星系NGC 1035的引力剥离了NGC 1052-DF4的暗物质,现在正在将银河系撕裂。


2018年,一个国际研究小组利用美国宇航局/欧空局哈勃太空望远镜和其他几个观测站,首次在我们的宇宙近邻中发现了一个缺少大部分暗物质的星系。NGC 1052-DF2星系的发现让天文学家感到惊讶,因为据了解,暗物质(DM)是当前星系形成和演化模型的一个关键组成部分。事实上,在没有DM的情况下,原始气体将缺乏足够的引力开始塌陷并形成一个新星系。一年后,另一个错过暗物质的NGC 1052-DF4进一步在天文学家中引发了关于这些天体性质的激烈辩论。


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现在,哈勃的新数据已经被用来解释NGC 1052-DF4中暗物质丢失的原因。NGC 1052-DF4距离我们4500万光年。澳大利亚新南威尔士大学的MireiaMontes带领一支国际天文学家团队使用深浅光学成像技术研究银河系。他们发现潮汐破坏的影响可以解释丢失暗物质的原因。邻近的大星系NGC 1035的引力正在分离NGC1052-DF4。在这个过程中,暗物质被移除,恒星在稍后阶段感觉到与另一个星系相互作用的影响。


到目前为止,以这种方式去除暗物质一直为天文学家所隐藏,因为暗物质只能用非常深的图像观察,这些图像揭示了极其微弱的特征。"蒙特斯解释说:"我们用哈勃的两种方法发现NGC 1052-DF4在相互作用。这包括研究星系的光和星系球状星系团的分布。


由于哈勃望远镜的高分辨率,天文学家可以识别银河系中的球状星团。位于西班牙加那利岛的10.4米长的GTC望远镜和IEC 80望远镜,也是对哈勃观测的进一步研究数据的补充。


花很多时间观察天体是不够的,"西班牙加那利亚斯天文研究所(Canarias天文研究所)的团队成员劳尔·因凡特·桑兹(Raul Infan te-Sainz)解释说。"仔细处理这些数据是很重要的。因此,重要的是,我们不仅要使用一台望远镜/仪器,还要使用多种(基于地面和空间的)仪器。"利用哈勃望远镜的高分辨率,我们可以识别球状星团,然后利用GTC光度法来获得物理性质。


球状星系团被认为是在星系中形成强恒星的过程中形成的。它们的紧凑尺寸和亮度使得它们很容易被观察到,因此它们可以很好地说明它们的主星系的特性。这样,通过研究和表示NGC 1052-DF4中星系团的空间分布,天文学家可以深入了解星系本身的现状。这些星系团的排列表明它们正在从它们的主星系"剥落",从而支持潮汐破坏正在发生的结论。


通过研究银河系的光线,天文学家还发现了潮汐尾的证据,它们是由远离NGC 1052-DF4的物质形成的,进一步证明了这是一次破坏性事件。进一步的分析得出结论,银河系的中心部分保持不变,在这些潮汐的尾部仅占银河系质量的7%左右。这意味着没有优先考虑将暗物质从一个比恒星更浓的星系中剥离出来,现在它也开始剥离外层恒星的组成。


这一结果很好地表明,尽管银河系中的暗物质已经从星系中蒸发,但恒星才刚刚开始受到破坏机制的影响,"西班牙Canarias天文研究所的团队成员Ignacio Trujillo解释说。"随着时间的推移,NGC 1052-DF4将被NGC 1035周围的大型系统吞没,至少它们的一些恒星将自由漂浮在深空中。


支持潮汐破坏机制的证据的发现,不仅解决了天文问题,而且给天文学家带来了喘息。没有它,科学家们将不得不修改我们对引力定律的理解。"这是解释星系中缺乏暗物质的一种解释。


蒙特斯补充道:"这一发现与现有的关于星系如何与最有利的宇宙学模型形成和演化的知识相吻合。

责任编辑:无量渡口
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