在距離地球44百萬光年的地方，一個小而神秘的星系終于揭開了它的秘密。去年發(fā)現(xiàn)的NGC1052-DF4星系，其暗物質(zhì)含量極其低，給我們星系形成模型帶來了重大挑戰(zhàn)。

這些模型在其他時候仍然具有生命力。從最新的研究可知，NGC 1052-DF4星系確實(shí)缺乏暗物質(zhì)，但這僅僅是因?yàn)榭拷钠渌窍祵滴镔|(zhì)給吸走了。

“那里不存在暗物質(zhì)是因?yàn)樗缇捅灰谱吡耍卑拇罄麃喰履贤柺看髮W(xué)和太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所的天體物理學(xué)家米雷亞.蒙特斯講到，“我們發(fā)現(xiàn)有來源于鄰近星系NGC1035的引力正在轉(zhuǎn)移它的恒星和暗物質(zhì)?！?/p>

（蒙特斯等，2020）

NGC 1052-DF4（簡稱DF4）的發(fā)現(xiàn)是去年宣布的，它讓天文學(xué)界立馬陷入了困境。這是發(fā)現(xiàn)的第二個同類型的星系——一個微弱的、超擴(kuò)散的星系或者說是UDF，被發(fā)現(xiàn)其暗物質(zhì)嚴(yán)重耗盡。第一個是NGC 1052-DF2（DF2），DF4的發(fā)現(xiàn)意味著暗物質(zhì)不足的星系可能存在。

問題在于，根據(jù)我們目前的模型，暗物質(zhì)是星系最初形成的必要條件。

我們不知道暗物質(zhì)到底是什么，也無法直接探測到它，但是我們知道大多數(shù)星系的引力比一般的可探測的物質(zhì)所產(chǎn)生的要高得多。宇宙中有一些隱藏的的質(zhì)量創(chuàng)造了額外的引力，根據(jù)我們對星系形成的理解，沒有它，則不會有足夠的引力使得物質(zhì)崩塌形成初始星系。

當(dāng)一個天體物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)DF2實(shí)際上距離我們比最初想象的要近得多時，這個問題看起來接近于一個解決方案。這意味著它的質(zhì)量比最初計(jì)算估計(jì)的要小得多，一般物質(zhì)的比例也低得多。一旦根據(jù)修正后的距離完善了計(jì)算，那么DF2的暗物質(zhì)量就相當(dāng)正常。

然后，他們把注意力放在DF4上。它似乎也更接近……但有些東西仍不太對。銀河系內(nèi)部恒星群的速度仍然表明，暗物質(zhì)的量比應(yīng)該有的要少很多。

微弱的星系很難看到，所以蒙特斯和他的同事預(yù)訂了一些世界上最強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡來看看他們是否能找出原因。

通過IAC80望遠(yuǎn)鏡、加那利望遠(yuǎn)鏡和哈勃太空望遠(yuǎn)鏡，他們探測到有恒星從DF4星系中被拉出，與更大的螺旋星系NGC1035的交互作用一致。其中一個較大的星體引力“擾亂”較小的一個這一過程，被稱為潮汐瓦解。

“最初的文章提出銀河系具有一個非?！胺潘傻摹钡膶ΨQ形狀，表明沒有外部的力量擾動它，”蒙特斯說。

“但是我們的深層圖像顯示，這個星系實(shí)際上正受到其鄰近星系的影響-它剛剛產(chǎn)生相互作用。銀河系的內(nèi)部保持其形狀，但外部較弱的部分正如你所看到的這些“潮尾”：恒星已經(jīng)從星系中分離。”

發(fā)現(xiàn)潮汐尾流出DF4（蒙特斯等，2020）

蒙特斯指出，由于圍繞星系的暗物質(zhì)處于一個大的暈中，在影響恒星之前，這種潮汐剝離會將大多數(shù)小星系的暗物質(zhì)移走。只有暗物質(zhì)的含量低于銀河系總質(zhì)量的10%-15%時，恒星才會開始被剝?nèi)ァ?/p>

這與團(tuán)隊(duì)的所觀察到的一致。UDF的暗物質(zhì)比例往往很高，大約占銀河系總質(zhì)量的99%。以DF4為例，研究團(tuán)隊(duì)估計(jì)暗物質(zhì)只占總質(zhì)量的1%。

由于暗物質(zhì)是把星系聚集在一起的基本的粘合劑，這也意味著DF4在宇宙中存在的時間有限。

“隨著時間的流逝，”加那利天文研究所的天體物理學(xué)家伊格納西奧.特魯希略說，“NGC1052-DF4將會被NGC1053周圍的大型星系蠶食，至少，部分恒星會在深空自由漂浮?！?/p>

但至少我們不必回到星系形成的繪圖板上。

這項(xiàng)研究已經(jīng)刊登在天體物理學(xué)雜志上。

BY: sciencealert

FY: 應(yīng)如是

如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán)，請?jiān)谧髌钒l(fā)布后聯(lián)系作者刪除

轉(zhuǎn)載還請取得授權(quán)，并注意保持完整性和注明出處