WHY 星系AGC 114905既不符合暗物质模型也不符合暗物质替代模型

WHY 星系AGC 114905既不符合暗物质模型也不符合暗物质替代模型

在太空的黑暗渊深处，我们的宇宙模型变得一团糟。一项针对超扩散矮星系 AGC 114905 的新研究重振了有争议的引力理论(或更准确地说是一个假说)，并引出了更多的问题，而非答案。

一切都始于暗物质——在这种情况下，准确点该说“始于没有暗物质”。尽管大多数宇宙学家都同意存在一种叫做“暗物质”的东西，它会导致螺旋星系的旋转速度超过其应有的速度，但即使是暗物质也不能回答我们需要它回答的所有问题。

因此，保留几个替代选项并不是坏主意。你知道，以防我们永远找不到它们(暗物质)。

暗物质的替代方案被称为修正牛顿动力学(MOND)或米尔格罗米动力学框架。这一理论——由物理学家 Mordehai Milgrom 于 1983 年首次发表——表明，如果我们修改牛顿第二定律，重新计算星系恒星的引力，我们就不需要暗物质来填补宇宙的质量空缺。

为了验证这个想法，我们需要研究星系的速度——特别是像超漫射星系这样的奇怪星系。

其它世界中这些非常微弱、丑小鸭们有一个习惯，就是不像银河系那样懂规矩。一些超弥散星系似乎几乎完全由暗物质构成，而另一些则几乎完全没有暗物质。

这就是 AGC 114905 的用武之地。2021 年发表的一篇关于它旋转速度的论文，详细研究了这个距离我们大约 2.5 亿光年远的超漫射矮星系。

但是这个团队发现星系的自转速度非常慢——慢到他们不仅不需要暗物质模型，而且星系的自转曲线也对 MOND 框架产生了巨大的冲击。总之，它不符合任何假说。

“据报道，这个星系的极低自转速度与 MOND 和暗物质的标准模型不一致。”圣安德鲁斯大学的物理学家和新论文的共同作者赵宏生(音)说。“但只有蒙德能够解决这个明显的矛盾。”

这篇新论文“揭穿”了 2021 年的发现，表明问题不在于 MOND，而在于星系本身的倾角。

当我们观察太空深处遥远的星系时，有时很难确定我们看到的是哪个角度。最初的团队发现 AGC 114905 看起来是椭圆形的，这表明我们正在从一个接近俯视图的角度观察它。

但是计算机模拟现在表明，即使它正对着我们，星系也可能看起来是椭圆形的。星系对我们的角度会影响我们估算出的星系旋转速度。

新论文的主要作者、物理学家 Indranil Banik 说：“我们的模拟表明，AGC 114905 的倾角可能比报告的要小得多，这意味着星系的旋转速度实际上比人们想象的要快得多，这符合 MOND 的预期。”他同样来自圣安德鲁斯大学。

现在，这仍然是一个悬而未决的问题。我们不知道这篇新论文或 2021 年的论文谁是正确的——或者至少是更正确的。

与此同时，如果这一新发现成立，MOND 框架就不至于被废弃。尽管 MOND 可能很疯狂，但暗物质也同样难以捉摸，还有许多其他问题仍有待解答，我们需要我们能有理论上的多重保险。

该研究已发表在《皇家天文学会月报》上。

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