暗物質缺失!科學家發現一個前所未見的幽靈星系
標準宇宙學模型認為,普通物質只佔宇宙的5%左右,神秘的暗物質和暗能量則分別佔據大約27%和68%。不過,暗物質和暗能量的本質至今都不為人知,是當下最大的謎團之一。
暗物質不會發射任何形式的輻射,科學家並無法對其進行直接探測,但卻可以通過引力作用判斷它的存在。科學家發現,暗物質對維繫宇宙中星系團與星系的結構發揮著重要作用,就像基架一般。
然而,宇宙大了,什麼星系都有。近日,發布在《自然》上的一項研究指出,科學家首次發現一個幾乎不含暗物質的星系。
這個奇特的星系被命名為NGC 1052-DF2,大小與銀河系相當,恆星數卻只有銀河系的二百分之一,顯得非常暗淡,就像幽靈一般,屬於典型的超彌散星系。雖然超彌散星系在宇宙中並不罕見,但暗物質缺失的超彌散星系實屬前所未見。
最初,研究人員是用專門探測宇宙中幽靈星系的蜻蜓長焦鏡陣列注意到NGC 1052-DF2的。緊接著,他們利用凱克天文台測量了該星系中10個球狀星團的運動情況,並基於此展開計算分析,得出一個驚人結論——NGC 1052-DF2幾乎不含暗物質。
隨後,哈勃太空望遠鏡和雙子天文台揭露了NGC 1052-DF2的更多細節。這個幽靈星系沒有明顯的核心,且無法從中尋覓到存在超大質量黑洞的跡象。從外形看,它既沒有旋渦星系經典的旋臂結構,看起來又不像橢圓星系。
另外,NGC 1052-DF2的球狀星團也頗為古怪,要比普通球狀星團大出一倍。從球狀星團的顏色判斷,該星系大約有100億年的歷史。
那麼,這個星系的暗物質為何如此匱乏呢?研究人員提出兩種猜想。
其一,NGC 1052-DF2是巨型橢圓星系NGC 1052所主導的星系群的一員,其暗物質缺失可能與NGC 1052形成之初產生的強烈擾動有關。其二,NGC 1052-DF2可能是由NGC 1052超大質量黑洞爆發的強風催生而成的。不過,這兩種猜想都無法解釋NGC 1052-DF2的所有特徵。
為了對缺乏暗物質的星系有更深入了解,研究人員展開進一步搜尋,在哈勃拍攝的其他23個彌散星系中發現3個與NGC 1052-DF2相類似。這或許又是一個值得深究的新課題。
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