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文章簡介：屹立于宇宙的哈勃，終于發(fā)現(xiàn)了暗物質(zhì)，或許是星系之外，或許是星系之中，那么它到底是什么，讓我們一起來探索。

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2018年，一個國際研究團(tuán)隊利用美國宇航局/歐洲航天局的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡和其他幾個天文臺首次發(fā)現(xiàn)，我們宇宙附近的一個星系丟失了大部分暗物質(zhì)。

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Ngc 1052-DF2星系的發(fā)現(xiàn)讓

天文學(xué)家們感到驚訝，因為人們認(rèn)為暗物質(zhì)是當(dāng)前星系形成和演化模型的關(guān)鍵組成部分。事實上，如果沒有暗物質(zhì)的存在，原始?xì)怏w就會缺乏足夠的引力來開始坍縮并形成新的星系。然而另一個忽略暗物質(zhì)的星系Ngc 1052-DF4被發(fā)現(xiàn)，這進(jìn)一步引發(fā)了天文學(xué)家對這些天體性質(zhì)的激烈爭論。

來自NASA/ESA哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的新數(shù)據(jù)為Ngc 1052-DF4星系的潮汐干擾提供了進(jìn)一步的證據(jù)。這個結(jié)果解釋了之前的發(fā)現(xiàn)，這個星系丟失了它的大部分暗物質(zhì)。通過研究該星系的光和球狀星團(tuán)的分布，天文學(xué)家得出結(jié)論，臨近星系Ngc 1035的引力將暗物質(zhì)從Ngc 1052-DF4中剝離，現(xiàn)在正將該星系撕裂。這張圖片是由數(shù)字化巡天2的一部分組成，顯示了Ngc 1052-DF4周圍的天空。

圖源:ESA/Hubble, NASA，數(shù)字化巡天2;致謝:達(dá)維德·德·馬丁

現(xiàn)在，哈勃望遠(yuǎn)鏡的新數(shù)據(jù)已經(jīng)被用來解釋ngc1052 - df4中丟失暗物質(zhì)的原因，它位于4500萬光年之外。澳大利亞新南威爾士大學(xué)的Mireia Montes領(lǐng)導(dǎo)了一個國際天文學(xué)家小組，使用深光學(xué)成像技術(shù)研究該星系。他們發(fā)現(xiàn)丟失的暗物質(zhì)可以用潮汐干擾的影響來解釋。鄰近的大質(zhì)量星系Ngc 1035的引力正在撕裂Ngc 1052-DF4。在這個過程中，暗物質(zhì)被移除，而恒星在稍后階段感受到與另一個星系相互作用的影響。

到目前為止，天文學(xué)家們對這種去除暗物質(zhì)的方法還一無所知，因為它只能通過極深的圖像來觀察，這些圖像可以揭示極微弱的特征?！拔覀冇霉h(yuǎn)鏡通過兩種方式發(fā)現(xiàn)Ngc 1052-DF4正在相互作用，”蒙特斯解釋說。“這包括研究星系的光和星系球狀星團(tuán)的分布?！?/p>

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這張圖片展示了Ngc 1052-DF4星系周圍的區(qū)域，由西班牙特內(nèi)里費島Teide天文臺的IAC80望遠(yuǎn)鏡拍攝。這張圖突出了視野中的主要星系，包括Ngc 1052-DF4(圖片中央)和它的鄰居Ngc 1035(中間左)。

演出者:M. Montes等。

多虧了哈勃的高分辨率，天文學(xué)家們能夠識別出該星系的球狀星團(tuán)。西班牙加那利群島10.4米高的Gran Telescopio Canarias (GTC)望遠(yuǎn)鏡和IAC80望遠(yuǎn)鏡也被用于進(jìn)一步研究哈勃的觀測數(shù)據(jù)。

“僅僅花大量時間觀察這個物體是不夠的，對數(shù)據(jù)的仔細(xì)處理是至關(guān)重要的，”團(tuán)隊成員Raul Infante-Sainz解釋說，他來自西班牙的卡納里亞斯天體研究所。“因此，重要的是，我們不僅僅使用一臺望遠(yuǎn)鏡/儀器，而是使用幾臺(地面和天基)來進(jìn)行這項研究?！崩霉h(yuǎn)鏡的高分辨率，我們可以識別球狀星團(tuán)，然后利用GTC測光法，我們可以獲得物理性質(zhì)。”

球狀星團(tuán)被認(rèn)為是在形成星系的劇烈恒星形成過程中形成的。它們緊湊的體積和明亮的亮度使它們很容易被觀察到，因此它們是宿主星系性質(zhì)的良好跟蹤器。這樣，通過研究和描述Ngc 1052-DF4星系團(tuán)的空間分布特征，天文學(xué)家可以進(jìn)一步了解該星系本身的現(xiàn)狀。這些星系團(tuán)的排列表明它們正被從其宿主星系中“剝離”，這支持了潮汐干擾正在發(fā)生的結(jié)論。

通過研究該星系的光，天文學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了潮汐尾巴的證據(jù)，這是由遠(yuǎn)離Ngc 1052-DF4的物質(zhì)形成的。這進(jìn)一步支持了這是一個干擾事件的結(jié)論。另外的分析得出結(jié)論，該星系的中心部分仍然沒有受到影響，只有大約7%的恒星質(zhì)量位于這些潮汐尾巴中。這意味著暗物質(zhì)，比恒星集中得少，以前優(yōu)先從星系中剝離，現(xiàn)在外部的恒星成分也開始被剝離。

“這個結(jié)果是一個很好的指示，當(dāng)星系的暗物質(zhì)從系統(tǒng)中蒸發(fā)時，恒星只是現(xiàn)在才開始遭受破壞機制，”西班牙天體物理學(xué)研究所的團(tuán)隊成員伊格納西奧·特魯希略解釋說?！半S著時間的推移，Ngc 1052-DF4將會被Ngc 1035周圍的大星系吞噬，至少它們的一些恒星將會漂浮在太空深處?！?/p>

潮汐中斷機制的證據(jù)的發(fā)現(xiàn)可以解釋星系中丟失的暗物質(zhì)，這不僅解決了一個天文難題，也讓天文學(xué)家們松了一口氣。如果沒有它，科學(xué)家們將不得不修正我們對萬有引力定律的理解。

蒙特斯補充道:“這一發(fā)現(xiàn)將現(xiàn)有的關(guān)于星系如何形成和演化的知識與最有利的宇宙學(xué)模型相一致?！?/p>

作者: nasa

FY: 常sky bridge

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