暗物質缺失之謎得到解釋！哈勃太空望遠鏡又立新功

2020-12-02 三體迷

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。更有甚者，如果沒有暗物質，原始氣體將因缺乏足夠引力，而無法坍縮形成星系。

無獨有偶，天文學隔年又發現一個暗物質缺失的星系——NGC1052-DF4。這進一步引發學界的關注與爭論，但一直沒能得到靠譜答案。

現在，通過分析哈勃太空望遠鏡的最新觀測數據，天文學家終於對暗物質缺失之謎作出了解釋。

澳大利亞新南威爾斯大學的米麗亞·蒙特斯領導的一支國際天文小組，利用深空光學成像技術對星系NGC1052-DF4展開了詳細研究。他們發現，NGC1052-DF4缺失暗物質，可以用受到潮汐幹擾的影響來解釋——鄰近的大質量星系NGC 1035正在撕裂NGC1052-DF4。在這個過程中，星系中的暗物質被剝離，然後影響到恆星。

迄今為止，天文學家對以這種方式剝離暗物質的過程還知之甚少，因為我們只能從超深空圖像中獲取極其微弱的特徵。

蒙特斯介紹道：「我們利用哈勃太空望遠鏡在兩個方面——星系的光線和球狀星團的分布，發現NGC1052-DF4正經歷這種相互作用。」

哈勃太空望遠鏡的超高解析度使天文學家得以對遙遠星系的球狀星團進行確認。另外，10.4米口徑的加那利群島大型望遠鏡和IAC80望遠鏡也參與進來，用以補充哈勃的觀測。

球狀星團創生於星系形成早期，規模相對龐大且明亮，容易被觀測，是研究其所在星系性質的良好工具。NGC1052-DF4中球狀星團的分布情況表明，它們正被剝離出星系，支持了潮汐幹擾正在發生的結論。

通過研究星系的光線，天文學家還發現了潮汐尾流的跡象，這些尾流由脫離NGC1052-DF4的物質形成。進一步的分析表明，星系中心區域暫時沒受到影響，只有大約7%的恆星散落到潮汐尾流中。在此之前，暗物質已經率先從星系中被剝離出去，現在開始波及星系外部的恆星。

隨著時間推移，NGC1052-DF4被撕裂的同時，還將被大質量星系NGC 1035周圍的大系統蠶食，其中一些恆星會成為落網之魚，流浪於宇宙深空之中。

這項發現為星系暗物質缺失之謎提供了潮汐幹擾的解釋，不僅解決了一大天文謎題，還讓天文學家們鬆了一口氣，否則天文學家將面臨著修正引力理論的挑戰。

「這項發現使現有的星系形成與演化理論與最主流的宇宙學模型得以繼續保持相洽。」蒙特斯補充道。

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