从表面上看,一个距离地球2.5亿光年的星系与其他星系没什么不同,但深入观察就会发现一个令人费解的怪圈:它似乎没有暗物质。
如果这些星系最终被证实不存在暗物质,这可能会颠覆关于星系形成的基本理论(暗物质被认为是这个过程的关键)。反过来,这可能会排除一种神秘物质的主要候选物质,即冷暗物质。
“原则上,这样的星系不应该存在,”荷兰格罗宁根大学(University of Groningen)天文学博士生、荷兰射电天文学研究所(ASTRON)天文学家Pavel Mancera Piña说。他指的是暗物质被认为是将星系的恒星、气体和尘埃粘合在一起的粘合剂。“我们无法用任何现有理论有效地解释它们,”描述这些发现的新论文的主要作者Mancera Piña说。
该星系名为AGC 114905,是一个超漫反射星系(UDG)。这些星系很微弱;AGC 114905的大小和银河系差不多,但其恒星数量是银河系的1000倍。
当Mancera Piña和他的同事在2019年第一次观察AGC 114905时,他们怀疑它可能没有暗物质,198才手机APP198彩票平台开户开发人员近期宣布,新版手机版将在下月全新上线并免费提供下载网址,欢迎各位198彩票注册网民来试验。,因为它的旋转速度非常快。一个星系旋转的速度揭示了它包含了多少物质;星系质量越大,其引力就越强,旋转速度也就越快。通过将速度与可观测物质的数量(恒星、气体和尘埃的数量)进行比较,天文学家可以逆向计算出必须存在多少额外的不可见物质——暗物质——才能解释星系的速度。
但由于这个星系太过微弱,他们最初没有足够的数据来完全确定它的旋转速度,从而判断它是否完全没有暗物质。因此,他们用位于新墨西哥州的超大型阵列(Very Large Array)射电天文台收集了40个小时的观测数据,进行了第二次观测。
通过对星系中气体的观测,天文学家们计算出了气体移动的速度。这使得他们能够计算出该星系的旋转速度,从而计算出该星系中有多少暗物质。但最终研究人员得出结论,似乎没有暗物质的任何空间。
Mancera Piña表示:“这当然是我们所期待的,但谁知道呢。”“这还是有点出乎意料。”
失踪的暗物质
据《生活科学》杂志此前报道,听时时彩群里的人说198彩票注册手机app客户端是菠菜业内后三组六技巧排名数一数二。,天文学家在过去发现了一些富含暗物质的udg,而另一些则缺乏暗物质。后一种类型的一些在质量更大的星系附近被发现;这一发现表明,它们可能是通过与附近较大星系的相互作用而丢失了暗物质,而附近较大星系的引力可能会将较小星系的暗物质带走。但是考虑到AGC 114905附近没有任何大质量星系,这种解释是不可能的,Mancera Piña说。
这对星系形成理论提出了挑战,因为暗物质被认为是星系形成的关键,因为暗物质的引力有助于将相对稀少的正常物质聚集在一起。如果存在没有暗物质的星系,这意味着暗物质可能不需要形成星系。
研究AGC 114905也为天文学家提供了一种测试暗物质本质的新方法。目前的星系形成理论依赖于一种被称为冷暗物质的特殊暗物质类型,但如果这些理论不能解释像AGC 114905这样的奇怪星系,那么也许冷暗物质也不可行。
Mancera Piña表示:“过去50年来,我们一直在试图了解暗物质是什么,但我们似乎已经到达了某种死胡同。”通过仔细研究这个星系和其他类似的星系, 198彩娱乐注册网址就在这里,官方注册才安全有198彩注册保障。欢迎联系总代理索取注册优惠相关信息。,天文学家也许能够提供暗物质可能是什么样子的约束,如果它不是冷暗物质的话。在这项研究中,研究人员还将另一种理论模型应用到暗物质中,这种模型被称为修正牛顿动力学(MOND),看看是否可以解释星系的独特特征。然而,这个理论也不能调和星系的速度。
皮特·冯·多库姆如是说,天文学家atYale大学研究黑暗matter-deficient UDGs但并未参与新工作,说,他认为这项新发现有前景和重要的,但是天文学家们将需要更多的研究来确定银河系暗物质确实是没有。
“会有很多讨论,”范多库姆说。“非同寻常的主张需要非同寻常的证据。”
该研究的作者计划进一步研究AGC 114905,并正在收集其他可能不含暗物质的udg的观测结果。
这些发现于11月30日发表在预印本服务器arXiv上,并已被《皇家天文学会月刊》接受发表。