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暗物质缺失之谜得到解释！哈勃太空望远镜又立新功

百家 作者：三体迷 2020-12-01 20:03:14
2018年，一支国际研究小组在哈勃太空望远镜和其他几个观测站的帮助下，在宇宙中首次发现一个几乎不含暗物质的星系，名为NGC 1052-DF2。
星系缺失暗物质？这完全背离了我们的现有认知。要知道，如果没有暗物质提供额外引力，星系将分崩离析。更有甚者，如果没有暗物质，原始气体将因缺乏足够引力，而无法坍缩形成星系。
无独有偶，天文学隔年又发现一个暗物质缺失的星系——NGC1052-DF4。这进一步引发学界的关注与争论，但一直没能得到靠谱答案。
现在，通过分析哈勃太空望远镜的最新观测数据，天文学家终于对暗物质缺失之谜作出了解释。
澳大利亚新南威尔士大学的米丽亚·蒙特斯领导的一支国际天文小组，利用深空光学成像技术对星系NGC1052-DF4展开了详细研究。他们发现，NGC1052-DF4缺失暗物质，可以用受到潮汐干扰的影响来解释——邻近的大质量星系NGC 1035正在撕裂NGC1052-DF4。在这个过程中，星系中的暗物质被剥离，然后影响到恒星。
迄今为止，天文学家对以这种方式剥离暗物质的过程还知之甚少，因为我们只能从超深空图像中获取极其微弱的特征。
蒙特斯介绍道：“我们利用哈勃太空望远镜在两个方面——星系的光线和球状星团的分布，发现NGC1052-DF4正经历这种相互作用。”
哈勃太空望远镜的超高分辨率使天文学家得以对遥远星系的球状星团进行确认。另外，10.4米口径的加那利群岛大型望远镜和IAC80望远镜也参与进来，用以补充哈勃的观测。
球状星团创生于星系形成早期，规模相对庞大且明亮，容易被观测，是研究其所在星系性质的良好工具。NGC1052-DF4中球状星团的分布情况表明，它们正被剥离出星系，支持了潮汐干扰正在发生的结论。
通过研究星系的光线，天文学家还发现了潮汐尾流的迹象，这些尾流由脱离NGC1052-DF4的物质形成。进一步的分析表明，星系中心区域暂时没受到影响，只有大约7%的恒星散落到潮汐尾流中。在此之前，暗物质已经率先从星系中被剥离出去，现在开始波及星系外部的恒星。
随着时间推移，NGC1052-DF4被撕裂的同时，还将被大质量星系NGC 1035周围的大系统蚕食，其中一些恒星会成为落网之鱼，流浪于宇宙深空之中。
这项发现为星系暗物质缺失之谜提供了潮汐干扰的解释，不仅解决了一大天文谜题，还让天文学家们松了一口气，否则天文学家将面临着修正引力理论的挑战。
“这项发现使现有的星系形成与演化理论与最主流的宇宙学模型得以继续保持相洽。”蒙特斯补充道。

参考来源：

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/new-hubble-data-explains-missing-dark-matter

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