暗物质是宇宙中最神秘、最有趣的成分。最近,一个国际研究小组发现了一个星系似乎没有暗物质的证据文章发表在《天文学会月报》上,增加了难以捉摸的力的谜团。
荷兰格罗宁根大学(University of Groningen)的研究人员帕维尔·曼塞拉·皮亚(Pavel Mancera Pia)和菲利波·博西纳利(Filippo Fraternali)以及其他同事开始观察一个星系团,这个星系团的大小与银河系等大型星系相仿,但光度却比矮星系小得多。
Piña表示:“当你看它们拥有的恒星数量时,它们并不多,大约是银河系的1000分之一。”“但这些星系的大小和银河系一样大。”
超扩散矮星系是这些星系的名字。研究人员试图了解更多关于这些星系是如何形成的,但他们发现了更疯狂的东西。在2020年7月至10月期间,他们在新墨西哥州用超大阵列观测到了AGC 114905,总共持续了40个小时。研究人员计算了它旋转的速度,从而计算出该星系的整体质量。
Piña说:“当你观察正常的星系时,你会发现考虑到它们所拥有的气体和恒星的数量,它们的旋转速度比你预期的要快得多。”“因此我们推断,应该有一些我们无法观测到的质量,但它应该是存在的,因为否则,星系的旋转速度会更慢。”
丢失的质量是暗物质,它是看不见的,但可能从它的存在推断出来。然而,根据星系中可观测到的规则物质的数量,AGC 114905星系正以精确的预期速度旋转。研究人员认为,这个星系和之前被他们发现的其他五个星系可能几乎不含暗物质。
暗物质是一种不反射、不发射、不吸收光的物质,只通过引力与其他物质相互作用。尽管暗物质被隐藏起来,但它仍占宇宙总质量的27%左右。暗能量约占剩余质量的68%,只有5%留给了传统的“重子”物质,如地球。
科学家们还没有见证过暗物质,但他们知道它的存在,因为它对恒星和星系的运动有影响。暗物质的引力是可以测量的,因为科学家观测到的引力与观测到的普通物质的数量不一致。然而,暗物质的性质仍然是一个谜。
这并不是科学家第一次发现含有暗物质的星系。2018年,天文学家发现了一个名为NGC 1052-DF2的星系,该星系似乎含有少量的暗物质。
“这似乎增加了一些星系没有暗物质的证据,”Piña说。
然而,科学家们不确定这些星系是在没有暗物质的情况下开始的,还是在某个时候被从星系中带走了。就AGC 114905而言,附近没有星系能够将暗物质吸出。
“原则上,所有的星系都应该居住在巨大的暗物质晕中,”Piña说。“所以不清楚在没有它的情况下如何形成星系。”
这项新研究背后的研究人员希望更深入地研究该星系的特征,以发现它缺乏暗物质的原因和原因。此外,他们还打算更详细地检查该星系的恒星,看看它们是否与含有暗物质的星系中的恒星不同。这可能会让科学家们离了解暗物质更近一步。
“我认为这增加了暗物质的神秘感,”Piña说。“但与此同时,它可能会给我们更好地理解它带来一些希望。”