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分享 網管 - 科學新知 | 2019-03-31 | 點閱數: 912

  2019 年 03 月 31 日

「超稀疏」星系 NGC 1052-DF2 幾乎不包含暗物質。( Credit: NASA/ESA/P. van Dokkum )

去年 3 月 28 日發表在《自然》期刊的一篇論文顯示,「超稀疏」星系 NGC 1052-DF2 幾乎不包含暗物質,被視為天文學新突破。今年 3 月,天文學家利用新觀測進一步驗證 NGC 1052-DF2 沒有暗物質,並且他們又發現了一個新的同類星系: NGC 1052-DF4 。

暗物質是一種在宇宙中普遍存在的神祕物質。目前宇宙學理論認為,暗物質占有宇宙全部物質的高達 85%左右。觀測中發現,暗物質似乎只受引力影響,而且根本不可見。

然而,暗物質卻是宇宙中的星系、星系團、以至更大尺度宇宙結構中最為重要的組成部分之一。特別是目前很多理論和觀測認為,星系中普遍包含暗物質。

一個星系沒有暗物質確實是一件非常奇怪的事情。找到這樣的星系就像發現沒有火源的煙,沒有原因的結果。分別於 2019 年 3 月 20 日和 27 日在《天體物理期刊通訊》上發表兩篇論文,再次證實沒有暗物質的星系存在。

大約一年前,由耶魯大學( Yale University )彼得•范多肯( Pieter van Dokkum )教授領導的研究組發現了一個超稀疏星系,編號為 NGC 1052-DF2 。研究組經過分析發現,這個星系中似乎沒有暗物質。然而,由於這是當時發現的唯一一個沒有暗物質的星系,學術界對此頗有質疑。

最近,該研究組於 2019 年 3 月 27 日通過凱克天文台( Keck Observatory )發布通訊稿,利用新觀測進一步驗證了 NGC 1052-DF2 沒有暗物質。並且,他們又發現了一個新的同類星系, NGC 1052-DF4 。

NGC 1052-DF2 距離地球大約 6 , 500 萬光年,大小與銀河系相當,但星系中的恆星數量只有銀河系恆星的 1%,但它是「超稀疏」( ultra-diffuse )的,意味著 NGC 1052-DF2 包含的恆星數量只相當於銀河系中的極小部分——只有 1%。

新發現的 NGC 1052-DF4 星系與 NGC 1052-DF2 位於同一個天體區域中,大小和質量大致相同。「DF」名字來自於獲得這些發現的蜻蜓望遠鏡頭陣列( Dragonfly Telephoto Array ),該陣列專門探測微弱的宇宙物體。

利用凱克天文台的精密觀測,研究組測定了 NGC 1052-DF2 週圍的球狀星團的運行速度,從而推斷星系的質量。天文學家從中發現,推測的質量和星系中可見物質的總質量非常吻合,沒有暗物質提供的額外質量。

新發現的 NGC 1052-DF4 也具有類似的特性。范多肯教授指出,這個新發現說明,通過現有觀測技術發現不含暗物質的星系概率比預想的要高;而對這類星系的觀測,能鼓勵更多科學家研究這種星系的形成和演化。

原文出處: http://www.epochtimes.com/b5/19/3/31/n11152021.htm