暗物質(zhì)去了何處，這就是六星系中消失的暗物質(zhì)

暗物質(zhì)缺失:黑色背景上的無定形的深綠色斑點(diǎn)。

科學(xué)家稱， AGC 114905星系中的暗物質(zhì)似乎消失了。 即使是用最先進(jìn)的望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行了40個(gè)小時(shí)的詳細(xì)觀測(cè)后，他們?nèi)詿o法探測(cè)到使星系匯聚的不可見物質(zhì)的存在。 在這張圖片中，星光是藍(lán)色的，綠色的云是中性的氫氣。 圖片來源:Javier Román/ Pavel Mancera Pi?a/皇家天文學(xué)會(huì)。

暗物質(zhì)是現(xiàn)代宇宙學(xué)不可或缺的一部分，而現(xiàn)代宇宙學(xué)是研究宇宙的一門科學(xué)。 天文學(xué)家認(rèn)為構(gòu)成宇宙的巨大恒星島--星系是由于暗物質(zhì)的積聚而形成的。 所以科學(xué)家認(rèn)為暗物質(zhì)遍布整個(gè)宇宙。 這就是為什么在2019年，當(dāng)一個(gè)國際天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了6個(gè)沒有暗物質(zhì)存在的星系后，同事們認(rèn)為暗物質(zhì)肯定是存在的，要求他們進(jìn)行再次觀測(cè)；他們照做了，他們用新墨西哥州最先進(jìn)的甚大陣列天文臺(tái)花了40個(gè)小時(shí)研究AGC 114905星系。 但仍然沒有任何暗物質(zhì)的跡象。這意味著什么，沒有人知道。

該團(tuán)隊(duì)于2021年12月6日宣布確認(rèn)了這個(gè)無暗物質(zhì)星系。

研究人員將他們的發(fā)現(xiàn)提交給同行評(píng)議的《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》，該雜志于2021年11月30日接受發(fā)表。

沒有暗物質(zhì)的星系

星系A(chǔ)GC 114905距離我們2.5億光年。 盡管AGC 114905在大小上與銀河系相似，但它被歸類為超彌散矮星系。 這是因?yàn)樗浅；璋担阈菙?shù)量比銀河系少1000倍。

天文學(xué)家在2020年7月至10月進(jìn)行了觀測(cè)，并繪制了地圖，證實(shí)了之前的觀測(cè)結(jié)果。 他們?cè)谕粋€(gè)表中繪制出了距離星系中心不同距離的氣體的旋轉(zhuǎn)速度，即氣體繞星系中心移動(dòng)的速度。 這種圖形被稱為旋轉(zhuǎn)曲線。 宇宙中幾乎每一個(gè)被測(cè)量過的星系，它的旋轉(zhuǎn)曲線都表明暗物質(zhì)的存在是必要的，當(dāng)氣體在外部區(qū)域旋轉(zhuǎn)得“過快” 它能夠使星系依舊保持在一起。 但在AGC 114905中，氣體的運(yùn)動(dòng)并沒有受到任何暗物質(zhì)的影響。

荷蘭格羅寧根大學(xué)和ASTRON的帕維爾·曼塞拉Pi?a稱:

當(dāng)然，這是我們所認(rèn)為和所希望的，它證實(shí)了我們之前的測(cè)量結(jié)果。 但現(xiàn)在的問題是，理論預(yù)測(cè)AGC 114905中一定存在暗物質(zhì)，但觀測(cè)結(jié)果卻沒有任何暗物質(zhì)的蹤跡。 理論和觀測(cè)之間的差異只會(huì)越來越大。

身穿t恤的男子站在天文臺(tái)前，身后是浩瀚銀河。

合著者帕維爾·曼塞拉Pi?a。 圖像來自Twitter。

為什么該星系沒有暗物質(zhì)?

所以為什么agc114905沒有任何暗物質(zhì)存在的證據(jù)呢? 其中一種解釋是附近的一個(gè)大星系從超彌散矮星系中剝離了暗物質(zhì)。Pi?a稱:但該理論存在一個(gè)問題， 在最著名的星系形成框架--冷暗物質(zhì)模型中他們是不存在的，我們將不得不引入遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出通常范圍的極端參數(shù)值。同樣，用冷暗物質(zhì)的另一種理論-修改的牛頓動(dòng)力學(xué)，我們?nèi)詿o法重現(xiàn)星系內(nèi)氣體的運(yùn)動(dòng)。

暗物質(zhì)的失蹤不是由于附近的星系，AGC 114905星系也不符合解釋宇宙結(jié)構(gòu)形成的兩個(gè)模型。 還有一種更可靠的解釋稱： 如果他們觀測(cè)星系的角度不準(zhǔn)確，結(jié)果就會(huì)發(fā)生偏差。 荷蘭格羅寧根大學(xué)和ASTRON的Tom Oosterloo說:

但這個(gè)角度必須與估計(jì)有很大的偏差，才能再次為暗物質(zhì)提供空間。

一個(gè)人正端詳著相機(jī)里掛在墻上的天文照片。

合著者 Tom Oosterloo。 圖片來自Tom Oosterloo。

研究其他候選星系

該團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)對(duì)最初的沒有暗物質(zhì)6個(gè)星系進(jìn)行分析。 如果第二個(gè)也沒有暗物質(zhì)的蹤跡，那將使他們的論點(diǎn)更加有力。

天文學(xué)家之前曾發(fā)現(xiàn)過沒有暗物質(zhì)跡象的星系，這些天體仍然是罕見的異常現(xiàn)象。

總結(jié):天文學(xué)家完成了對(duì)一個(gè)超彌散矮星系長達(dá)40小時(shí)的觀測(cè)，沒有發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)的蹤跡。

相關(guān)知識(shí)

在宇宙學(xué)中，暗物質(zhì)是指不與電磁力產(chǎn)生作用的物質(zhì)，也就是不會(huì)吸收、反射或發(fā)出光。人們目前只能透過重力產(chǎn)生的效應(yīng)得知，而且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)宇宙中有大量暗物質(zhì)的存在。 現(xiàn)代天文學(xué)經(jīng)由引力透鏡、宇宙中大尺度結(jié)構(gòu)的形成、微波背景輻射等方法和理論來探測(cè)暗物質(zhì)。

星系是由恒星、恒星遺骸、星際氣體、塵埃和暗物質(zhì)等組成，并受到引力綁定的系統(tǒng)。Galaxy 這個(gè)詞源于希臘 galaxias，字面的意思是“銀河”。星系的大小從只有幾億顆恒星的矮星系到擁有上兆顆恒星的巨大星系，都繞著其質(zhì)量中心運(yùn)行。銀河系是包括地球在內(nèi)的太陽系所在的星系。銀河系以外的星系被合稱為河外星系。

BY: Kelly Kizer Whitt

FY: Aaaaaz

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