NGC 1052-DF4星系的暗物質去哪了？終於找到隱秘證據

2020-11-28 十輪網

爭議滿滿的NGC 1052-DF4星系又來了。去年，科學家發現它是第二個違反常理、沒有暗物質填充的星系，但不久後就有另一篇研究出面打槍前團隊參數設置錯誤，NGC 1052-DF4星系還是充滿暗物質的。現在哈勃太空望遠鏡的新數據終於拿到解釋了，該星系確實曾有暗物質，只不過被鄰近星系NGC 1035的引力剝離，也就是說後者正在撕裂它。

2018年時，哈勃太空望遠鏡數據首次發現一個幾乎不含暗物質的星系NGC 1052-DF2，天文學家大感意外，因為按照當前星系演化模型，暗物質是星系的關鍵組成，如果沒有暗物質，則氣體將缺乏足夠引力引發塌陷來形成恆星與星系。

沒想到一年後，天文學家又發現了另一個同樣幾乎不含暗物質的星系NGC 1052-DF4，這進一步促成天文學家展開激烈辯論，因為暗物質對構成星系來說不可或缺，不可能找不到。

現在，哈勃太空望遠鏡的新數據可以解釋NGC 1052-DF4星系中缺失的暗物質去哪了。該星系距離我們4,500萬光年，由澳洲新南威爾斯大學天文學家Mireia Montes領導的國際團隊發現，NGC 1052-DF4星系正在承受隔壁鄰居NGC 1035星系的潮汐破壞，後者引力正在將暗物質從NGC 1052-DF4星系中拉走。

由於過程非常隱蔽，只有使用深光學成像技術才能觀察到暗物質流向，比如研究星系中的光與球狀星團分布，通過仔細分析球狀星團的排列方式，可以確認暗物質正在從宿主星系流失。而研究星系的光後，研究人員發現了潮汐「尾巴」，由NGC1052-DF4被拉走的物質構成，進一步分析則發現潮汐尾部約7%星系質量，且NGC1052-DF4星系中心仍維持不變，這說明過去集中度較低的暗物質被優先剝離，而現在外圍恆星也開始流失了。

隨著時間推移，NGC1052-DF4將被NGC1035吞噬，我們應該能看到一些恆星成為流浪恆星在星際間漂流。

多虧於找到支持潮汐破壞機制的證據來解釋星系中缺失的暗物質，不僅解決了天文難題，天文學家也鬆了一口氣。畢竟沒有暗物質的話，科學家就不得不修改我們對引力定律的認知了。

（首圖來源：歐洲太空總局）

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    暗物質——星系形成和演化的關鍵成分NGC 1052-DF2被發現，這個星系丟失了大部分暗物質。一年後，距離地球4500萬光年的NGC 1052-DF4星系被發現，它也丟失了大部分暗物質。暗物質約佔宇宙物質的85%，佔總體質量-能量密度的25%。由於它不以可觀察的方式與電磁場相互作用，也似乎不以任何方式與電磁輻射相互作用，因此它不容易被探測到。因此它被稱為「暗物質」。
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    美國加州大學河濱分校（UCR）的物理學家經研究創建了一套關於暗物質本質的新理論，它有助於解釋一對距地球6500萬光年的星系中為什麼幾乎沒有這種神秘物質。當地時間9月9日，該研究發表在《物理評論快報》。有一種流行的暗物質理論被稱為「冷暗物質」（CDM），它假設：除了受引力作用，暗物質粒子之間是不會發生碰撞的。
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