2018年，一個國際研究小組利用美國宇航局/歐空局哈勃太空望遠鏡和其他幾個天文臺， 首次發現了銀河系附近的一個星系，該星系缺少了大部分暗物質。NGC 1052-DF2星系的這一發現對天文學家來說是一個驚喜， 因為據了解，暗物質是當前星系形成和演化模型中的一個關鍵成分。事實上，如果沒有暗物質的存在，原始氣體就會缺乏足夠的引力來開始坍縮並形成新的星系。
一年後，天文學家又發現了另一個缺失暗物質的星系NGC 1052-DF4，這進一步引發了天文學家對這些天體性質的激烈爭論。
現在，新的哈勃數據已經被用來解釋在4500萬光年之外的NGC 1052-DF4星系中暗物質缺失的原因。澳大利亞新南威爾斯大學的Mireia Montes帶領一個國際天文學家團隊利用深層光學成像技術研究了這個星系。他們發現，缺失的暗物質可以通過潮汐破壞的影響來解釋。鄰近的大質量星系NGC 1035的引力正在撕裂NGC 1052-DF4。在這個過程中，暗物質被移除，同時恆星在後期感受到與另一個星系相互作用的影響。
直到現在，這種方式去除暗物質的過程仍然對天文學家來說是隱秘的，因為只有使用極深的圖像才能觀察到它，而這些圖像可以揭示極其微弱的特徵。「我們通過兩種方式使用哈勃發現NGC 1052-DF4正在經歷相互作用，」Montes解釋說。「這包括研究該星系的光線和星系的球狀星團分布。」
得益於哈勃的高解析度，天文學家可以識別該星系的球狀星團。10.4米的加那利大型望遠鏡（GTC）和位於西班牙加那利群島的IAC80望遠鏡也被用來補充哈勃的觀測數據，進一步研究。
「僅僅花費大量時間觀測天體是不夠的，對數據的仔細處理也是至關重要的，」西班牙加那利群島天文研究所的Raúl Infante-Sainz團隊成員解釋道。「因此，重要的是，我們不僅僅使用一臺望遠鏡/儀器，而是使用幾臺（包括地基和天基）來進行這項研究。藉助哈勃的高解析度，我們可以識別出球狀星團，然後利用GTC測光儀獲得物理特性。」
球狀星團被認為是在形成星系的劇烈恆星形成的事件中形成的。它們緊湊的尺寸和光度使它們很容易被觀測到，因此它們是其宿主星系屬性的良好追蹤器。這樣，通過研究和表徵NGC 1052-DF4中星團的空間分布，天文學家可以對星系本身的現狀形成深入了解。這些星團的排列表明它們正在從宿主星系中被 「剝離」，這也支持了潮汐破壞正在發生的結論。
通過研究該星系的光線，天文學家還發現了潮汐尾的證據，這些「尾巴」是由遠離NGC 1052-DF4的物質形成的。這進一步支持了這是一次中斷事件的結論。另外的分析認為，銀河系的中心部分仍然沒有受到影響，銀河系中只有大約7%的恆星質量寄存在這些潮汐尾中。這意味著，比恆星濃度更低的暗物質之前和優先從銀河系中剝離出來，現在恆星外圍成分也開始被剝離。
「這一結果很好地表明，雖然星系的暗物質從系統中蒸發，但恆星現在才開始遭受破壞機制，」西班牙加那利斯天文研究所的Ignacio Trujillo解釋說。「隨著時間的推移，NGC 1052-DF4將被NGC 1035周圍的大系統吞噬，其至少有部分恆星在深空自由漂浮。」
發現了支持潮汐破壞機製作為銀河系暗物質缺失解釋的證據，不僅解決了一個天文學難題，也讓天文學家們鬆了一口氣。如果沒有它，科學家將面臨著不得不修正我們對引力定律的理解。
「這一發現使現有的關於星系如何形成和演化的知識與最有利的宇宙學模型相協調。」Montes補充道。
【來源：cnBeta.COM】