哈勃的新數據解釋了失蹤的暗物質

文章簡介：屹立於宇宙的哈勃，終於發現了暗物質，或許是星系之外，或許是星系之中，那麼它到底是什麼，讓我們一起來探索。

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

NGC 1052-DF2星系的發現讓

天文學家們感到驚訝，因爲人們認爲暗物質是當前星系形成和演化模型的關鍵組成部分。事實上，如果沒有暗物質的存在，原始氣體就會缺乏足夠的引力來開始坍縮並形成新的星系。然而另一個忽略暗物質的星系NGC 1052-DF4被發現，這進一步引發了天文學家對這些天體性質的激烈爭論。

來自NASA/ESA哈勃太空望遠鏡的新數據爲NGC 1052-DF4星系的潮汐干擾提供了進一步的證據。這個結果解釋了之前的發現，這個星系丟失了它的大部分暗物質。通過研究該星系的光和球狀星團的分佈，天文學家得出結論，臨近星系NGC 1035的引力將暗物質從NGC 1052-DF4中剝離，現在正將該星系撕裂。這張圖片是由數字化巡天2的一部分組成，顯示了NGC 1052-DF4周圍的天空。

圖源:ESA/Hubble, NASA，數字化巡天2;致謝:達維德·德·馬丁

現在，哈勃望遠鏡的新數據已經被用來解釋ngc1052 - df4中丟失暗物質的原因，它位於4500萬光年之外。澳大利亞新南威爾士大學的Mireia Montes領導了一個國際天文學家小組，使用深光學成像技術研究該星系。他們發現丟失的暗物質可以用潮汐干擾的影響來解釋。鄰近的大質量星系NGC 1035的引力正在撕裂NGC 1052-DF4。在這個過程中，暗物質被移除，而恆星在稍後階段感受到與另一個星系相互作用的影響。

到目前爲止，天文學家們對這種去除暗物質的方法還一無所知，因爲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徵。“我們用哈勃望遠鏡通過兩種方式發現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的分佈。”

這張圖片展示了NGC 1052-DF4星系周圍的區域，由西班牙特內里費島Teide天文臺的IAC80望遠鏡拍攝。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，天文學家們能夠識別出該星系的球狀星團。西班牙加那利羣島10.4米高的Gran Telescopio Canarias (GTC)望遠鏡和IAC80望遠鏡也被用於進一步研究哈勃的觀測數據。

“僅僅花大量時間觀察這個物體是不夠的，對數據的仔細處理是至關重要的，”團隊成員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鏡/儀器，而是使用幾臺(地面和天基)來進行這項研究。”利用哈勃望遠鏡的高分辨率，我們可以識別球狀星團，然後利用GTC測光法，我們可以獲得物理性質。”

球狀星團被認爲是在形成星系的劇烈恆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的良好跟蹤器。這樣，通過研究和描述NGC 1052-DF4星系團的空間分佈特徵，天文學家可以進一步瞭解該星系本身的現狀。這些星系團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生的結論。

通過研究該星系的光，天文學家還發現了潮汐尾巴的證據，這是由遠離NGC 1052-DF4的物質形成的。這進一步支持了這是一個干擾事件的結論。另外的分析得出結論，該星系的中心部分仍然沒有受到影響，只有大約7%的恆星質量位於這些潮汐尾巴中。這意味着暗物質，比恆星集中得少，以前優先從星系中剝離，現在外部的恆星成分也開始被剝離。

“這個結果是一個很好的指示，當星系的暗物質從系統中蒸發時，恆星只是現在纔開始遭受破壞機制，”西班牙天體物理學研究所的團隊成員伊格納西奧·特魯希略解釋說。“隨着時間的推移，NGC 1052-DF4將會被NGC 1035周圍的大星系吞噬，至少它們的一些恆星將會漂浮在太空深處。”

潮汐中斷機制的證據的發現可以解釋星系中丟失的暗物質，這不僅解決了一個天文難題，也讓天文學家們鬆了一口氣。如果沒有它，科學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:“這一發現將現有的關於星系如何形成和演化的知識與最有利的宇宙學模型相一致。”

作者: nasa

FY: 常sky bridge

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