哈勃最新數據解釋暗物質缺失星系成因

2020-12-09 人民網

原標題：哈勃最新數據解釋暗物質缺失星系成因

自2018年起，科學家曾發現兩個暗物質缺失星系，它們引發了天文學界關於天體性質和引力定律的激烈爭論。據美國國家航空航天局（NASA）官網近日消息稱，NASA與歐洲空間局（ESA）利用哈勃望遠鏡的最新數據，解釋了為什麼星系中會有大部分暗物質「失蹤」。該研究不僅解決了一項天文學難題，也讓有關星系形成和演化的現有知識與宇宙學模型達成一致。

2018年，NASA與ESA利用哈勃空間望遠鏡及其他幾個天文臺數據，首次發現了一個大部分暗物質都缺失的星系，距離我們4500萬光年，位於鯨魚座，被命名為NGC 1052-DF2。這一星系的古怪特徵令天文學家非常意外。因為依據現有理論，暗物質是星系形成和演化模型中的最關鍵組成部分，一旦缺失如此之多的暗物質，演化過程也就缺乏足夠的引力而無法形成星系。但就在「意外」出現一年之後，另一個暗物質缺失星系NGC 1052-DF4被發現，進一步引發了天文學家們對星系性質和引力定律的爭論。

此次，科學家們拿到的最新數據為NGC 1052-DF4星系的暗物質缺失提供了證據。澳大利亞新南威爾斯大學米雷亞·蒙特斯帶領的一個國際團隊，通過深光學成像技術展開研究。他們發現，潮汐破壞的影響可以解釋缺失的暗物質：鄰近的大型星系NGC 1035的引力正在將NGC 1052-DF4拆解開來，在這一過程中，暗物質被「剝離」了，但恆星在隨後「感受」到的其實是與另一個星系的相互作用。

這一情況只有使用能夠揭示極微弱特徵的極深圖像才能觀察到。蒙特斯表示：「我們藉助哈勃望遠鏡以兩種方式發現NGC 1052-DF4正在發生某種相互作用，這兩種方式分別是研究星系的光和球狀星團的分布。」

團隊成員表示，望遠鏡極高的解析度讓他們可以從所得數據中識別出星系的球狀星團，而西班牙的加那利大型望遠鏡和IAC80望遠鏡的數據也對哈勃的觀測結果做出了相應的補充。

該結果對星系缺失暗物質的原因做出了解釋，支持了潮汐破壞機制，同時也意味著，人們目前對引力定律的理解還不用因此而修正。

這個研究結果應該讓人又欣慰、又失望。欣慰的是，引力定律的「大廈」依然堅固；失望的是，短時間內仍然不會有科學定理的大突破。庫恩這樣總結科學發展模式：前科學時期（無範式）—常規科學時期（建立範式）—科學革命時期（範式發生動搖）—新常規科學時期（新範式建立）。前人已建好了一套套範式，如今並無新事，新的發現總能找到合理解釋。只要對常規範式修修補補，科學就可以繼續穩步前行。下一次範式革命在何時？會以什麼為契機？誰知道呢。

(責編：張帆、王麗瑋)

相關焦點

  • 哈勃最新數據解釋暗物質缺失星系成因 支持了潮汐破壞機制
    自2018年起，科學家曾發現兩個暗物質缺失星系，它們引發了天文學界關於天體性質和引力定律的激烈爭論。據美國國家航空航天局(NASA)官網近日消息稱，NASA與歐洲空間局(ESA)利用哈勃望遠鏡的最新數據，解釋了為什麼星系中會有大部分暗物質「失蹤」。
  • 哈勃最新數據解釋為什麼星系中會有大部分暗物質「失蹤」
    自2018年起，科學家曾發現兩個暗物質缺失星系，它們引發了天文學界關於天體性質和引力定律的激烈爭論。據美國國家航空航天局(NASA)官網近日消息稱，NASA與歐洲空間局(ESA)利用哈勃望遠鏡的最新數據，解釋了為什麼星系中會有大部分暗物質「失蹤」。該研究不僅解決了一項天文學難題，也讓有關星系形成和演化的現有知識與宇宙學模型達成一致。
  • 新的哈勃數據解釋了缺失的暗物質
    來自NASA / ESA哈勃太空望遠鏡的新數據為星系NGC 1052-DF4的潮汐破壞提供了進一步的證據。該結果解釋了先前的發現，即該星系缺少其大部分暗物質。2018年，一個國際研究人員團隊使用NASA / ESA哈勃太空望遠鏡和其他幾個天文臺首次發現了我們宇宙鄰居中的一個星系，該星系缺少大部分暗物質。星系NGC 1052-DF2的這一發現令天文學家感到意外，因為人們了解到，暗物質是當前星系形成和演化模型中的關鍵組成部分。
  • 暗物質缺失之謎得到解釋!哈勃太空望遠鏡又立新功
    2018年，一支國際研究小組在哈勃太空望遠鏡和其他幾個觀測站的幫助下，在宇宙中首次發現一個幾乎不含暗物質的星系，名為NGC 1052-DF2。星系缺失暗物質？這完全背離了我們的現有認知。要知道，如果沒有暗物質提供額外引力，星系將分崩離析。
  • 宇宙中最小的星系蘊藏著最多暗物質
    如果你想找到暗物質的話，遵循一條很簡單的規律：跟著質量走。宇宙中那些最大的結構，大型星系、星系組、甚至是超重量級的星系團，都體現了同樣一個問題——它們的內部運動龐大到無法用我們已知物質的引力來解釋。圖片致謝：維基共享資源用戶Stefania.deluca.
  • 瞄準宇宙最古老星系,哈勃太空望遠鏡最新探測任務「新」在哪?
    據美國物理學網9月13日（當地時間）消息稱，美國國家航空航天局（NASA）和歐洲航天局（ESA）共同運營的哈勃太空望遠鏡（Hubble Space Telescope）最近開啟了一項最新任務，旨在探索和揭示宇宙中那些歷史最久遠的星系的演化過程。
  • 科學家們發現了周圍沒有暗物質結構的星系?它們是如何形成的?
    對於這種硬核科普知識，大家必須結合圖片來理解，首先我們看到的這張哈勃圖像中央的模糊斑點是一個不同尋常的星系NGC1052-DF2，為什麼說它不同尋常呢？是因為這個小星系周圍的暗物質很少，或者壓根沒有暗物質。
  • 星系從何而來?銀河系孤單嗎?哈勃發現了什麼?
    星系我們的星系，銀河系，十分典型：它有著千億顆星星，足夠氣體和塵埃能再形成幾十億顆星星，還有至少相當於這裡所有的星星和氣體十倍多的暗物質。所有的這些，都因引力聚集在這裡。同我們已知星系中的三分之二以上一樣，銀河系是漩渦狀的。
  • 宇宙之謎 新觀測揭示暗物質模型重大缺陷
    暗物質是宇宙模型中最重要組成部分之一。這種奇異物質對於宇宙的起源和演化都有至關重要的影響。然而，最新的研究表明目前對暗物質理論很可能有嚴重缺陷。我們目前理論對於了解暗物質的本質及其性質與真實宇宙情況之間還有巨大的鴻溝，因為這些精美的觀測數據使我們能夠在最小尺度上探究暗物質的詳細分布。」 暗物質在星系團中的分布是通過它們產生的引力透鏡效應來繪製的。暗物質的引力放大並扭曲了來自遠處背景天體的光，就像放大鏡一樣。甚至有時同一個背景天體會被引力透鏡扭曲形成多個圖像。星系團中暗物質的濃度越高，其光彎曲越劇烈。
  • 哈勃有什麼了解宇宙的「黑暗」一面?
    通過一系列突破性的觀察，哈勃已經向宇宙最遠的地方推進。觀察宇宙中的宇宙邊界，哈勃揭示了宇宙中最早的一些星系，探索了神秘暗物質的本質，並以其發現的尚未解釋的暗能量現象為基礎。即使對非發光的正常物質進行最慷慨的估計 - 在我們看不到的所有昏暗物體中進行因子分解 - 都無法解釋這種差異。因此，天文學家得出結論，暗物質必須存在。這種暗物質不是由與正常物質相同的物質組成，到目前為止，它只能通過它所施加的引力來證明。哈勃提供了暗物質的驚人例子，並有助於大大改善暗物質的測量。
  • 什麼是暗物質和暗能量?目前探索暗物質有什麼進展了?
    為了顯得更博學，說暗物質都會順帶提一句暗能量。其實吧，把「暗能量」和「暗物質」放一起是很業餘的（呃，我本來就是業餘的），兩者雖然同屬「暗」字輩，本質上卻大相逕庭。古人把解釋不了的現象歸結於上帝，科學家遇到解釋不了的現象，就把這黑鍋甩給「暗某某」，「暗」這個字並不是一種分類，而是「黑鍋」的意思。
  • 「看不見」的星系究竟有多少?從衛星星繫到暗物質本質
    摘要：設立在南美洲智利境內海拔超過5000米的阿塔卡馬沙漠之中，ALMA是「阿塔卡馬毫米/亞毫米波陣列」的英文縮寫，這是一座由66面射電天線組成的龐大陣列　引力透鏡成因示意圖：後方背景星系的光線被前景大質量星系引力場彎曲，效果就像經過了一個凸透鏡
  • 哈勃太空望遠鏡在「海怪」星座中發現了微弱的星系
    NASA發布了哈勃太空望遠鏡拍攝到的一幅怪異的鯨魚座星系的圖像，這張照片聚焦於一個名為UGC 695的物體，這是一個低表面亮度(LSB)星系。該星系位於距地球3000萬光年的鯨魚座內，也被稱為「海怪星系」。
  • 捕風捉影:暗物質|老和山下的小學僧
    古人把解釋不了的現象歸結於上帝，科學家遇到解釋不了的現象，就把這黑鍋甩給「暗某某」，「暗」這個字並不是一種分類，而是「黑鍋」的意思。暗物質和暗能量都是背鍋小能手，先簡略說說「暗能量」背的這口鍋。 暗能量 假設宇宙是大爆炸產生的。
  • 哈勃常數之爭 宇宙膨脹研究引領物理學新方向—新聞—科學網
    Sandage一直是宇宙緩慢膨脹論的支持者，而Freedman的最新研究卻駁斥了這一理論。 「他非常生氣。」現就職於芝加哥大學的Freedman回憶道，「我意識到這座建築裡就只有我們倆個人，於是後退了一步，他看上去並不友好。」 微小誤差 在公認的宇宙論模型中，宇宙的進化主要依賴於暗物質與暗能量之間的競爭作用。
  • 星系團的形成中的集體偏離效應
    其中藍色部分表示NASA的Chandra X射線望遠鏡觀測到的X射線輻射，是不可見的，根據其能量分布給出了偽色圖，綠色表示NASA/ESA的哈勃太空望遠鏡觀測到的可見光，紅色表示NASA的斯皮澤紅外望遠鏡觀測到的紅外輻射，也是不可見的，根據輻射得到的偽色圖。Chandra X射線望遠鏡的數據確定了它的質量並確認其質量中有90%位暗物質。
  • 最新「哈勃常數」測量表明:宇宙「標準模型」本身可能出了問題!
    哈勃常數 布拉茨領導著Megamaser宇宙學項目，該項目通過尋找具有特定屬性的星系來測量哈勃常數，這些星系有助於產生精確的幾何距離。星系距離越遠，離地球的後退速度就越快，現在哈勃常數仍然是觀測宇宙學的一個基本性質，也是許多現代研究的焦點。測量星系的後退速度相對簡單。然而，對天文學家來說，確定宇宙距離一直是一項艱巨的任務。對於我們銀河系中的物體，天文學家可以通過測量從地球繞太陽軌道的兩邊觀察時物體位置的明顯偏移來測量距離。
  • 天文名詞:暗物質
    從引力透鏡產生的效應，星系團CL0024+17內部被發現存在有一個暗物質圈，在這張哈勃太空望遠鏡像片裡以藍色顯示出來。[1]在宇宙學中，暗物質（英語：Dark matter），是指無法通過電磁波的觀測進行研究，也就是不與電磁力產生作用的物質。人們目前只能透過重力產生的效應得知，而且已經發現宇宙中有大量暗物質的存在。
  • 暗物質並不存在?科學家獲得最新證據!
    暗物質並不存在？科學家獲得最新證據！暗物質被譽為解釋宇宙最具權威的理論。而我們對萬有引力的理解可以解釋蘋果為什麼會從樹上掉下來以及地球是如何繞太陽運行的。但是當涉及到宇宙中最龐大的東西：將這些定律運用到星系上目前的理論讓所有的科學家失望。新的證據表明：暗物質並不存在，萬有引力是錯誤的。為什麼解釋宇宙的行為暗物質這樣的理論物質並不適用？
  • 銀河系:銀河分布,活躍的星系
    星系之間的相互作用，特別是星系之間的碰撞，在它們的演化中起著重要作用。 讓我們來看看星系形成的時期。埃德溫哈勃的觀察以及隨後的哈勃法（我們稍後會解釋）導致了宇宙正在擴張的觀點。我們可以根據擴張速度估算宇宙的年齡。