19個星系沒有暗物質?天文學家:宇宙再次刷新人類的認知

2021-01-16 FUN知識點

宇宙為啥是黑的?因為有不發光的暗物質。以前,科學家認為,宇宙裡到處都有暗物質,要不然星空為啥一片黑啊,可是最近的觀測表示,有些星系真的沒有暗物質。

通過觀察,科學家一共發現了19個沒有暗物質的矮星系,看是看到了,但不知道怎麼解釋。

暗物質是一種神秘的,看不見的東西,雖然不發光,但會施加引力。會施加引力,決定了它們是宇宙的維持者,否則宇宙早就分崩離析了。

星系之所以能形成,暗物質是關鍵一環,它的引力將氣體原子拉在一起,最終讓星系得以成型。然而,最近研究人員發現,某些小型星系,包括最新發現的這19個,它們的行為就好像被重子(非基本粒子)所控制,在這些星系,你看不到暗物質在起作用的效果。

英國天體物理學家凱爾·歐曼(Kyle Oman)表示,這19個另類星系是迄今為止已知的最多的無暗物質的地方,但不是第一次發現無暗物質的地方。

早在2018年,耶魯大學的天文學家就發現,代號NGC 1052–DF2的球狀星團有點怪異,他們的表現反常,可能是一個純重子星系,雖然很多人質疑這個結果的真實性,但至少有人提出了無暗物質星系的說法。

前文說到,暗物質是形成星系的主要力量,如果確實發現某些星系缺乏正常數量的暗物質,那麼這對當前關於宇宙如何形成的理論將是一個問題。

目前來說,很多物理學家使用稱為「ΛCDM」的模型解釋宇宙是如何形成和運行的,這個模型描述了宇宙的三個關鍵特徵:宇宙常數(Λ)、暗物質和暗能量。

ΛCDM解釋了星系的形成方式,但是如果說有些星系沒有暗物質,這個理論就無法解釋很多東西了。

一些科學家出面為ΛCDM解困。一個星系如果沒有暗物質,可以考慮它的周圍環境,比如說在密集星系團中間的矮星系,周圍還有許多其他引力源,它們不一定需要暗物質。不過,這次發現的星系,是宇宙中的「孤狼」星系,它們距離其他引力源很遠,無法用環境引力解釋它們的存在。所以,ΛCDM理論現在受到了挑戰。

現在擺在物理學家面前的問題是,如何解釋這19個星系的來歷?很多學者表示,弄清楚正在發生的事情的唯一方法,是使用不同的工具更詳細地研究這些星系,並確認「正在發生的事情,確實正在發生。」用中國的話說,就是先問是不是,再問怎麼辦。

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