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宇宙“幽灵”失踪了:科学家首次发现一个没有暗物质的星系

2018-03-29 09:10:28      参与评论()人

这个认知刚刚被打破了:3月29日凌晨,一个美国、加拿大、德国联合团队在最新一期《自然》杂志上宣布,他们发现了一个几乎不存在暗物质的星系。

主导该项研究的耶鲁大学天文学家彼得·范多科姆(Pieter van Dokkum)表示,这个发现改写了宇宙的游戏规则,挑战着以往的星系演化理论。

牛顿和爱因斯坦错了吗?

从1920年代开始,随着观测视野的拓宽,万有引力和广义相对论在星系到宇宙的尺度上开始计算“失误”。比如,根据牛顿万有引力的计算,太阳围绕银河系中心的运行速度应该在160公里每秒左右,然而,科学家们实际观测到的运行速度达到了240公里每秒。以这样的速度,太阳应该直接被“甩”出去才对。

爱因斯坦和牛顿,错了吗?

除非……银河系的实际质量,要比目前人类所知的大上几十倍!银河系“谎报体重”!

换句话说,银河系大部分是由不与电磁波发生反应的暗物质构成,它们提供了太阳与银心之间额外的引力,吸住了高速运行的太阳。这些暗物质仿佛一团晕,笼罩在整个银河系。

此时引用柯南道尔的名言,或许恰到好处:排除了一切的不可能,剩下的不管多么难以置信,一定就是真相。

在我们所在的银河系中,暗物质一般来说是正常物质的30倍左右,而矮星系的暗物质达到正常物质的400倍。

引入暗物质这个概念后,宇宙整体布局的“悬案”也迎刃而解。此前,科学家们难以解释如果一切始自大爆炸,宇宙中的星系为何分布得如此不均匀。

范多科姆说道:“几十年来,我们都认为星系始于一团团的暗物质。气态物质落入暗物质晕团,逐渐演化为恒星,积少成多,最后银河系就诞生了。NGC 1052-DG2星系挑战了这一标准演化模型。”

研究人员猜测,这个怪星系可能在早期孕育阶段经历了较大波动,或者诞生了大量大质量恒星,将气态物质和暗物质都一扫而空。

暗物质失踪了

范多科姆团队用新墨西哥州的蜻蜓长焦阵列(Dragonfly Telephoto Array)寻找超漫星系时发现了这个6500万光年外的“怪胎”。超漫星系是一类密度很小的星系,直到2015年才引起天文学家的注意。超漫星系其实在宇宙中十分常见,但此前从未发现过不存在暗物质的案例。

蜻蜓长焦阵列和同样位于新墨西哥州的斯隆数字巡天望远镜(SDSS)对NGC 1052-DG2星系的观测结果并不吻合:前者显示团状物质,后者却显示出点状光斑。该星系也并未受到周围其他星系影响。

范多科姆团队随后使用夏威夷莫纳克亚山上的8米双子望远镜和10米凯克双镜对这个星系进一步剖析,锁定了其中10个球状明亮星团。这些星团十分致密,贴近星系中心旋转。

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