为不含暗物质的星系找到了合理解释

为不含暗物质的星系找到了合理解释

我们刚刚为一个与当前暗物质和星系形成理论不相容的发现找到了一个合理解释。

天文学家在去年发现，星系NGC1052-DF2绝对不含暗物质。然而，最新的分析发现，在之前的计算中，我们采用的一个参数——与该星系的距离，有点过大了。这意味着它可能还是含有暗物质的。

暗物质是宇宙在宇宙学家头上弹出的大问号。我们不知道它是什么，我们无法直接检测它，但我们知道有某些东西制造了与质量相同的效果。

例如，星系中天体的移动速度高于我们可以直接检测到的质量所能维系的阈值；一些被无法察觉到的东西——暗物质，如果你愿意用这个词的话——产生的引力效应弥补了已知质量的不足。

它是我们理解宇宙的基础。我们相信它帮助恒星和星系在大爆炸之后存在的原始物质汤中成形，并且有助于保持星系中的天体不会逃逸。

我们的星系形成模型依赖于它。

“数十年来，我们认为星系在生命之初就像暗物质块一样，”耶鲁大学的天文学家Pieter van Dokkum在去年表示，“之后万物出现：气体落入暗物质晕，气体转化成恒星，它们慢慢堆积，最终得到像银河系一样的星系。NGC1052-DF2挑战了关于星系形成的标准理论。”

因此，暗物质似乎是一种非常重要的成分，事实上，直到发现NGC1052-DF2，每个星系似乎都至少含有一些。事实上，通常暗物质的含量要高于正常物质。

因此，加拿大国家能源研究所(IAC)领导的国际团队决定开始进一步研究。他们发现，之前研究中导出缺少暗物质的所有异常测量都依赖于星系间的距离——离我们6400光年。

这给了他们启发。使用5种不同方法，包括哈勃太空望远镜和双子座天文台的数据，他们重新计算了我们到NGC1052-DF2的距离。

每种方法都指向了相同的结果——NGC1052-DF2要近得第一。根据该团队的反复验算，更精确的距离约为4200万光年。

基于新的距离参数，星系的质量大约是之前认为的一半——而恒星质量仅为之前分析的四分之一。

因此，不仅星系本身质量较小，且正常物质的比例更小。这意味着其余部分必须由——你猜对了——暗物质构成。

在计算的基础上，先前的研究根据星系内星团的缓慢运动推断出暗物质缺乏。现在知道整个星系的质量较小，这种移动速度实际上非常正常。

研究人员在他们的论文中写道：“通过修正距离，这个星系似乎是一个相当普通的低表面亮度星系，有很大的暗物质空间。”

现在故事还未结束。我们还不知道这套策略对NGC1052-DF4，是否也有效——这个星系据测算在DF2附近，距离我们约6300万光年远处——van Dokkum的团队发现它也没有暗物质。

加拿大研究人员已经开始转向它，看起来和DF2是非常相似的状况。澳大利亚新南威尔士大学的物理学家Mireia Montes在电子邮件中告诉ScienceAlert，“结果也告诉我们，NGC1052-DF4比[van Dokkum]团队所推断的更近。”

该研究已发表在《皇家天文学会月刊》上。

本文译自 sciencealert，由译者 majer 基于创作共用协议(BY-NC)发布。

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