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。

科學(xué)家稱， AGC 114905星系中的暗物質(zhì)似乎消失了。 即使是用最先進的望遠鏡進行了40個小時的詳細觀測后，他們?nèi)詿o法探測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。

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)遍布整個宇宙。 這就是為什么在2019年，當(dāng)一個國際天文學(xué)家團隊發(fā)現(xiàn)了6個沒有暗物質(zhì)存在的星系后，同事們認(rèn)為暗物質(zhì)肯定是存在的，要求他們進行再次觀測；他們照做了，他們用新墨西哥州最先進的甚大陣列天文臺花了40個小時研究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。

該團隊于2021年12月6日宣布確認(rèn)了這個無暗物質(zhì)星系。

研究人員將他們的發(fā)現(xiàn)提交給同行評議的《皇家天文學(xué)會月刊》，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。 這是因為它非?；璋?，恒星數(shù)量比銀河系少1000倍。

天文學(xué)家在2020年7月至10月進行了觀測，并繪制了地圖，證實了之前的觀測結(jié)果。 他們在同一個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的速度。 這種圖形被稱為旋轉(zhuǎn)曲線。 宇宙中幾乎每一個被測量過的星系，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，氣體的運動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，它證實了我們之前的測量結(jié)果。 但現(xiàn)在的問題是，理論預(yù)測AGC 114905中一定存在暗物質(zhì)，但觀測結(jié)果卻沒有任何暗物質(zhì)的蹤跡。 理論和觀測之間的差異只會越來越大。

身穿t恤的男子站在天文臺前，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遠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-修改的牛頓動力學(xué)，我們?nèi)詿o法重現(xiàn)星系內(nèi)氣體的運動。

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)形成的兩個模型。 還有一種更可靠的解釋稱： 如果他們觀測星系的角度不準(zhǔn)確，結(jié)果就會發(fā)生偏差。 荷蘭格羅寧根大學(xué)和ASTRON的Tom Oosterloo說:

但這個角度必須與估計有很大的偏差，才能再次為暗物質(zhì)提供空間。

一個人正端詳著相機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

該團隊將繼續(xù)對最初的沒有暗物質(zhì)6個星系進行分析。 如果第二個也沒有暗物質(zhì)的蹤跡，那將使他們的論點更加有力。

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)家完成了對一個超彌散矮星系長達40小時的觀測，沒有發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)的蹤跡。

相關(guān)知識

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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