回覆列表
  • 1 # cnBeta

    1933 年的時候,科學家們開始萌生“宇宙中充滿神秘物質”的想法。

    作為一種難以捉摸的設想,科學家們認為暗物質約佔宇宙質量的 85%,但一直缺乏它與常規物質互相發生影響的有力證據。

    不過在本週公佈的一對研究中,天文學家們透過密切的觀察,發現有極少數“幾乎不包含暗物質”的星系,為我們揭示了新的理論線索。

    (圖自:NASA / ESA Yale University,via New Atlas)

    瑞士天體物理學家 Fritz Zwicky 注意到,根據可見物質的質量,一群星系的移動速度,已經超過了它應有的速度。

    然後他根據計算得知,星系中的質量,必須遠遠地超出原先的預期 ——“暗物質”的概念,就此應運而生。

    在那之後的幾十年裡,暗物質的觀點被接連地證實,即便實際的暗物質粒子無法被直接觀測到。

    但是去年的時候,耶魯大學的一支研究團隊,還是發現了迄今額日誌最引人注目的線索之一 —— 一個幾乎不包含暗物質的星系。

    此前,人們普遍認為星系是在暗物質團塊的引力影響下結合到一起的。所以在找到一個幾乎不包含暗物質的星系,絕對是一個驚喜。

    儘管這聽起來似乎是對理論的打擊,但它反而為之提供了有力的支撐。畢竟暗物質的‘發明’,旨在彌合計算與觀察之間的漏洞。

    有些人認為,這需要對我們的物理定律的釋意進行修改。但若是這種情況,那麼同樣的差異,應該也適用於每一個星系。

    找到一個只有微量暗物質的星系,表明單獨的物質數量可以發生變化,而不是數學計算上的一個錯誤。現在,亮相新研究的早期工作,已經提供了這樣的理論支撐。

    首先,天文學家對 NGC 1052-DF2(簡稱 DF2)星系展開了仔細的研究,同時計算了它的恆星速度。

    果不其然,該星系以大約 650 萬公里 / 小時(400 萬英里/小時)的速度行進,與基於其可見物質質量的預期速度一致。如果該星系擁有通常的暗物質質量,那它將移動得更加迅速。

    其次,科學家們發現 DF2 並非孤立,因為他們還找到了被稱作 DF4 的第二個例子。兩個星系的大小、形狀和表面亮度都類似,恆星的移動速度也相似。

    兩項研究的作者 Pieter van Dokkum 表示 —— 第二個幾乎不含暗物質的星系的發現,與最初發現 DF2 時一樣令我們感到興奮。

    這意味著未來我們有望找到更多類似的星系,但鑑於目前對這類星系的形成沒有更好的設想,我希望未來有更多科學家去思考並攻克這個難題。

    據悉,研究人員計劃使用 Dragonfly 遠攝陣列繼續巡天,一旦確定了候選星系,即可透過凱克天文臺的望遠鏡,對其展開更加細緻而深入的研究。

    有關這兩項研究的詳情,已經發表在近日出版的《天體物理學》()期刊上。原標題為:

    《Still Missing Dark Matter: KCWI High-resolution Stellar Kinematics of NGC1052-DF2》

    《A Second Galaxy Missing Dark Matter in the NGC 1052 Group》

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 怎麼開午餐肉罐頭?