 由哈勃太空望遠鏡拍攝的DF2星系影像，這是特星個距地球7200萬光年遠的獨特星系。天文學(xué)家一直對DF2缺乏暗物質(zhì)的物質(zhì)事實感到困惑，而暗物質(zhì)像是跑去能將星系結(jié)合在一起的隱形膠水。 SCIENCE: NASA,距地 ESA, STSCI, ZILI SHEN (YALE), PIETER VAN DOKKUM (YALE), SHANY DANIELI (IAS) IMAGE PROCESSING: ALYSSA PAGAN (STSCI) （神秘的地球uux.cn報道）據(jù)美國國家地理（撰文：NADIA DRAKE 編譯：邱彥綸）：有一對松散的昏暗星系缺乏「暗物質(zhì)」這種關(guān)鍵的宇宙組成，現(xiàn)在天文學(xué)家可能利用哈勃太空望遠鏡解開了謎團。球萬 有兩個星系在大約80億年前相撞，光年像是獨的暗太空中的一記KO重拳那樣，互相把對方的特星氣體打了出去。 這兩個昏暗、物質(zhì)松散的跑去星系里，似乎完全沒有暗物質(zhì)（dark matter）存在，距地這個奧秘從2018年以來就一直讓天文學(xué)家們百思不得其解。而現(xiàn)在天文學(xué)家有了最新的解釋，最新的觀測顯示，這類星系可能是一連串類似的怪異星系的一部分，而這些天體都是南京建鄴可以提供上門服務(wù)的APP軟件vx《1662-044-1662》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達星系相撞產(chǎn)生的殘骸。 在這之前，有關(guān)這兩個星系DF2和DF4的詳細研究，已經(jīng)顯示它們內(nèi)部存在許多奇怪的明亮星團。但科學(xué)家卻難以解釋這些星系是如何得以存在的，因為，據(jù)認為，占宇宙組成80%以上的暗物質(zhì)是星系形成的基本成分。 由美國耶魯大學(xué)彼得．范．多庫姆（Pieter van Dokkum）領(lǐng)軍的團隊，提出一種新的理論，他們認為這場「宇宙車禍」可以解釋這些反常天體，以及殘骸分布的其他特征。 「在碰撞過程中，氣體被剝離和沖擊，變成這種沒有暗物質(zhì)將其束縛的混亂環(huán)境，」范．多庫姆說：「然后，這些龐大不規(guī)則氣體團塊的一部分可能會從剩下的氣體云中分離，自己形成新的小星系。」 范．多庫姆和他的同事所設(shè)想的這種情景，可能需要未來進一步的觀測才能證實。但如果這個猜想正確，這確實會是解釋這一連串奇怪星系產(chǎn)生原因的聰明想法。正如最近在《自然》（Nature）期刊上所描述的那樣，這場星系碰撞甚至可能幫助科學(xué)家理解暗物質(zhì)本身的一些基本特性。 「對我而言，這個說法似乎能成立，」范．多庫姆說：「這個解釋非常簡單，也是迄今為止唯一能解釋這么多特性的理論，從球狀星團、兩個同樣都沒有暗物質(zhì)的星系，以及我們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的怪異星系排列，全都解釋得通。」 宇宙中看不見的物質(zhì) 星系的大部分質(zhì)量通常都來自于暗物質(zhì)。在1960年代后期，天文學(xué)家薇拉．魯賓（Vera Rubin) 做出了類似的推測，她認為一定有某種大質(zhì)量的不可見物質(zhì)束縛著仙女座星系（Andromeda Galaxy）邊緣的恒星，不讓它們向外飛散。如果沒有這種「重力膠水」，這些恒星就會消失，其他許多旋轉(zhuǎn)星系邊緣的恒星也是如此。 自魯賓提出這樣的猜想已有半個世紀(jì)之久，天文學(xué)家仍然從未直接觀察到暗物質(zhì)。它不發(fā)射也或不反射光，不會直接與普通物質(zhì)產(chǎn)生交互作用，不過它的重力會影響恒星和星系等可觀測天體的行為。科學(xué)家還認為，星系需要暗物質(zhì)來累積足夠的氣體，從而開始孕育恒星。 但在2018年，范．多庫姆發(fā)現(xiàn)了一個名為NGC1052-DF2的星系，簡稱DF2。這個星系似乎極度缺乏暗物質(zhì)。 DF2距離地球約7200萬光年，位在一個大型橢圓星系附近，星系的大部分區(qū)域黑暗且彌散，卻散布著一連串極度明亮的巨大星團。當(dāng)范．多庫姆和他的同事計算這個星系的質(zhì)量時，他們發(fā)現(xiàn)DF2最多也只會有一點點的暗物質(zhì)。 「最初的發(fā)現(xiàn)確實令人驚訝，對我們來說也是如此──我們無法解釋這樣的天體，」范．多庫姆說：「所以，我們一邊看著這個我們無法解釋的天體，一邊繼續(xù)用它對重要議題發(fā)表許多主張，我認為這種情況引起了許多人的注意，但也讓他們抱持著懷疑的態(tài)度。」 在那之后，范．多庫姆和他的同事驗證了最初在這個星系中觀測到的許多特征。 「我們很幸運，我們是對的──事情往往不一定會如此順利。」范．多庫姆笑著說。在2019年，他們在同一個星系群中發(fā)現(xiàn)了另一個幾乎同樣奇特的DF4星系，也一樣昏暗且彌散，似乎缺乏暗物質(zhì)，也奇特地有星團散布。 范．多庫姆表示：「這兩個星系都很獨特，在宇宙中，除了彼此，沒有其他相似的星系」。 另一組天文學(xué)家團隊發(fā)現(xiàn)了至少有另一個星系的暗物質(zhì)含量似乎也非常低，不過那個星系的方向讓它比DF2和DF4更難觀測。 但真正的問題是，這些奇怪的星系究竟是如何形成的？ 讓宇宙時光倒流 在2019年和2020年，范．多庫姆和他的同事將哈勃太空望遠（Hubble Space Telescope）鏡對準(zhǔn)了DF2和DF4。他們發(fā)現(xiàn)DF2離得更遠，而且這兩個古怪的星系正在遠離彼此。這表示如果你將這兩個星系的運動按下倒轉(zhuǎn)鍵，那它們最終會聚集在太空中的同一點：遠古一場可能的高速碰撞點。 當(dāng)這兩個原始的星系發(fā)生碰撞時，它們的暗物質(zhì)部分繼續(xù)前行，就像什么都沒發(fā)生似的照樣在太空中疾馳。但它們所有的氣體最后都變成了一團雜亂、熾熱、高壓的氣堆──正是在這種環(huán)境中才能誕生像DF2和DF4星系內(nèi)中的巨大星團。 對這類碰撞的模擬顯示，最初的氣體堆碎裂成塊并在數(shù)十億年中四散，留下了昏暗、松散的小星系。當(dāng)范．多庫姆和他的同事檢查NGC 1052星系的深度影像時，他們發(fā)現(xiàn)了有多達11個星系連成一排，其中就包括DF2和DF4。 范．多庫姆表示：「一開始的的觀測結(jié)果很令人困惑，然后我們突然恍然大悟。隨后我們做出了一些預(yù)測，比如你可以沿著這條軸線發(fā)現(xiàn)更多星系，之后我們真的就發(fā)現(xiàn)了。」 范．多庫姆說，在這一連串星系兩端的兩個星系，應(yīng)該會富含最初相撞星系的暗物質(zhì)，但要驗證這一點會很困難，因為這兩個星系非常昏暗，難以觀測到細節(jié)。 解開星空中的線索 雖然關(guān)于這可能的一連串星系還有許多疑問，但有些科學(xué)家認為，這種理論似乎可以合理地解釋缺乏暗物質(zhì)的星系是如何形成和成長的。 「這個說法之所以吸引人有幾個原因，」在德州大學(xué)奧斯汀分校研究暗物質(zhì)和星系形成的麥可．博伊蘭－科爾欽（Mike Boylan-Kolchin）說：「最大的原因是它同時解釋了這種系統(tǒng)的多個面向。」 博伊蘭－科爾欽補充說，如果這種理論正確，將能幫助天文學(xué)家更深入理解暗物質(zhì)的「粘性」──它是否像是不會與普通物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)那樣，不會彼此產(chǎn)生交互作用，或是存在一定程度的自我交互作用。他還說，星系碰撞理論有個特別棒的結(jié)果，是它解釋了DF2和DF4中的奇特星團。 「這些系統(tǒng)中的一個大難題，是它們似乎擁有這些非常大質(zhì)量的星團，為什么會這樣呢？」博伊蘭－科爾欽說：「這種星系與星系之間的碰撞機制，確實能產(chǎn)生一系列更大質(zhì)量的星團。」 然而，其他天文學(xué)家并不那么相信。 在薩里大學(xué)研究星系形成的米歇爾．柯林斯（Michelle Collins）說：「在某種程度上，這一切都是巨大謎團的開端。」她說此時這種想法想還僅止于猜測，我們不知道最初的星系是否包含足夠的物質(zhì)，能夠產(chǎn)生范．多庫姆團隊所觀測到的結(jié)果。 確認假想碎片軌跡上的11個星系距離也很關(guān)鍵，因為這能夠驗證它們究竟是屬于同一個系統(tǒng)，或只是恰巧排列成看起來像是一連串的樣子──就像是與地球距離相當(dāng)不同的一些恒星，在星座中看起來非常接近一樣。 「根本沒有足夠的觀測數(shù)據(jù)，來排除這些星系不是像我們所看到的星座那樣。」她說：「我們很容易將事物的意義歸因于模式。」 還需更多的時日才能驗證這樣的碰撞理論，但范．多庫姆認為這個理論擁有可驗證的預(yù)測。像是他就熱衷研究DF4中的星團，并將它們的年齡與DF2中星團的年齡進行比較。如果這兩群星團的年齡相仿，就可能強烈暗示這兩個星系有著相同的起源。 他還將把哈勃望遠鏡瞄準(zhǔn)碎片軌跡上的其他可疑星系，觀測它們是否擁有同樣奇特的星團，并測量它們的運動和距離，以確定它們是否真的屬于同一個結(jié)構(gòu)。 如果他和團隊夠幸運的話，他們甚至可以仔細觀察軌跡兩端的兩個昏暗星系，并試圖弄清它們是否就是最初星系中留下富含暗物質(zhì)的殘骸。但這個研究計畫可能需要下一代的地面望遠鏡，或是美國航太總署（NASA）的詹姆斯．韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）來幫忙完成。 「那將會太棒了，」范．多庫姆說：「測量這些星系，將是解開這個系統(tǒng)謎團的最重要關(guān)鍵。」 |