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幽灵星系几乎不含暗物质

科普小知识2022-07-11 18:04:36
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根据标准的宇宙模型,普通物质只占宇宙的5%,而神秘的暗物质和暗能量分别占27%和68%。然而,暗物质和暗能量的本质仍然未知,这是目前最大的谜团之一。

暗物质不发射任何形式的辐射。科学家不能直接探测到它,但是他们可以通过重力来判断它的存在。科学家发现,暗物质在维持宇宙中星系团和星系的结构方面扮演着重要角色,就像一个基本框架一样。然而,随着宇宙的增长,到处都是星系。《自然》杂志最近发表的一项研究指出,科学家首次发现了一个几乎不含暗物质的星系。

这个奇怪的星系被命名为NGC 1052-DF2。它的大小和银河系一样,但是恒星的数量只有银河系的1%。它看起来很暗。像幽灵一样,它属于典型的超漫射星系。虽然超扩散星系在宇宙中并不罕见,但拥有缺乏暗物质的超扩散星系却是前所未有的。

起初,研究人员注意到NGC 1052-DF2有一个蜻蜓远摄透镜阵列,专门用来探测宇宙中的幽灵星系。接下来,他们用凯克天文台测量了银河系中10个球状星团的运动,并在此基础上进行计算和分析,得出了一个惊人的结论——NGC 1052-DF2几乎不含暗物质。

后来,哈勃太空望远镜和双子座天文台揭示了NGC 1052-DF2的更多细节。这个幽灵星系没有明显的核心,也找不到任何超大质量黑洞的迹象。从它的外观来看,它既没有螺旋星系的经典旋臂结构,也不像椭圆星系。

此外,NGC 1052-DF2的球状星团也很奇怪,它是普通球状星团的两倍大。从球状星团的颜色来看,这个星系大约有100亿年的历史了。

那么,为什么暗物质在这个星系如此稀少?研究人员提出了两个猜想:第一,NGC 1052-DF2是由巨型椭圆星系NGC 1052控制的星系团的一员,它的暗物质缺失可能与NGC 1052形成之初产生的强扰动有关。其次,NGC 1052-DF2可能是由NGC 1052超大质量黑洞的强风引起的。然而,这些推测都不能解释NGC 1052-DF2的所有特征。

为了更好地理解缺乏暗物质的星系,研究人员进行了进一步的研究,发现哈勃拍摄的23个其他漫射星系中有3个与NGC 1052-DF2相似。这可能是另一个值得探索的新话题。