科学家发现第二例不含暗物质星系:或揭开其本质之谜
去年,首次发现一个几乎不含暗物质的特殊星系的消息在整个天文学界引起了强烈的震动。
暗物质是人类已知的宇宙中最神秘、最丰富的物质,它构成了我们已知的宇宙物质组成的主要部分。
在宇宙中,几乎每个星系都包含大量的暗物质。然而,去年,科学家发现了第一个几乎没有暗物质的特殊星系。最近,美国耶鲁大学的天文学家发现了第二个这样的案例。相关研究论文发表在最近出版的《天体物理学杂志》上。
当去年第一个这样的星系被发现时,耶鲁大学的科学家彼得·范·多库姆,当时是项目小组的成员之一,说:“我们一直认为每个星系都包含暗物质,甚至暗物质的存在也可能是星系能够形成的原因之一。这种不可见的神秘物质主宰着任何星系。因此,你可以想象发现一个几乎不含暗物质的星系是令人惊讶的。”他指出:“这一发现挑战了星系形成的长期理论,并表明暗物质的存在是真实的:它们可以与星系中的其他物质成分分离。”
像去年发现的第一个星系一样,这次发现的特殊星系DF4属于所谓的“UDG”,也就是说,它包含的恒星比银河系少100-1000倍。
美国哈佛大学天文学教授Shany Danieli是第一个注意到这个星系的人。两年前她开始注意到这个星系。“发现新东西真的很棒,”她说。她说:“没有人知道这样的星系能够存在。作为一名天文学专业的学生,你最大的幸运就是能够发现一个全新的天体,没有人知道它是行星、恒星还是星系。”
这两个特殊星系的发现令人惊讶和意外,也结束了关于这两个星系是否存在的争论。
暗物质的本质仍未解决。他们到底是什么?
人类首先注意到暗物质的存在,这也是暗物质最重要的视觉表现之一。几乎所有星系的外部都是恒星运动过快的地方——根据牛顿万有引力定律,离星系核心越远,引力效应就越弱,所以离星系边缘越近的恒星应该运动得越慢,就像地球自转得比火星快或者木星自转得比土星快一样。但是在星系中,科学家惊讶地发现边缘的恒星几乎和内部的恒星一样快!这似乎违反了牛顿引力定律。
对此的一种解释是,有一种神秘的物质,即所谓的“暗物质”,在这些星系的外缘看不见,但质量相同,因此会产生引力效应。正是这些神秘物质施加的重力影响加速了星系边缘恒星的运动。
人类第一次注意到暗物质的存在,这也是暗物质最重要的视觉表现之一,也就是说,几乎所有星系的外部,恒星在那里移动得太快。
然而,这次发现的两个特殊星系的特殊之处在于,它们边缘区域的恒星速度并没有表现出这样的异常。
然而,有趣的是暗物质似乎并不存在于这些星系中。然而,这种不存在反过来证明了宇宙中暗物质的存在是真实的,而不是虚幻的。因为它表明暗物质不是一种与“正常”物质混淆的存在,相反,它是独立存在的,可以与“正常”物质分开。
接下来,项目团队将继续寻找更多类似的案例来帮助我们加深对这种现象的理解,这也可能有助于早日解决暗物质本质的终极之谜。(晨风)
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