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超级螺旋星系转速超乎预期之快,庞大暗物质晕暗中提速

2024-11-24 222


包括太阳系在内,整个银河系以每秒约 210 公里的速度旋转着,只是我们感受不到。而最近天文学家发现,比银河系更大的螺旋星系其转速超乎预期得快,每秒高达 570 公里,推测暗物质可能是其中提速关键。

地球自转并绕行太阳公转,太阳系绕着银河系公转,银河系本身又会自转,宇宙奥秘之一就是种种看似凌乱无章的天体,其实都像齿轮一样规律运转着。

我们的银河系属于螺旋星系,自转速度约每秒 210 公里,然而如果和“超级螺旋星系”相比,这种转速有如小巫见大巫。迄今为止,天文学家仅透过史隆数位巡天(SDSS)、NASA / IPAC 银河系外数据库(NED)的数据找到约 100 个超级螺旋星系,它们的质量可比银河系还要大约 20 倍,亮度比银河系亮 8~14 倍,最大的超级螺旋星系直径更达 45 万光年。

而最近一组天文团队利用南非大望远镜(Southern African Large Telescope,SALT)、海尔望远镜(Hale)、广域红外线巡天探测卫星(WISE)测量 23 个超级螺旋星系的自转曲线,发现它们的旋转速度似乎也更快。

这几个超级螺旋星系中最大者为 2MFGC 08638,其转速也最快,高达每秒 570公里,远远超过该星系内恒星、气体、尘埃总质量能提供的速度,表明不可见的暗物质正在发挥影响力。研究主要作者 Patrick Ogle 表示,该星系外围应该被一个更大的暗物质晕包围,质量至少有太阳质量 40 兆倍。

▲ 上面三个为一般螺旋星系,下面三个为超级螺旋星系,右下则为目前已知最大的超级螺旋星系。(Source:NASA)

这项结果打破了以往星系质量与自转速率之间的关联,也成为反驳另一种引力理论——修正牛顿理论(MOND)的新证据。修正牛顿理论主要是一个试图排除暗物质存在的引力替代理论,然而这项研究表明,MOND 理论无法解释观察到的超级螺旋星系之旋转速度,也就是说 MOND 理论不够有力,暗物质存在的假测更加屹立不摇。

天文徐家希望未来能透过詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)和大视场红外巡天望远镜(WFIRST)厘清超级螺旋星系这种新型星系的疑点,新论文发表在《天文物理期刊通讯》(Astrophysical Journal Letters)。

  • The Most Massive Galaxies Spin More Than Twice as Fast as the Milky Way
  • Super Spirals Spin Faster Than Expected, Astronomers Say
  • DARK MATTER TUGS THE MOST MASSIVE SPIRAL GALAXIES TO BREAKNECK SPEEDS

(首图来源:pixabay)

延伸阅读:

  • 发现 NGC 3256 星系中心或含大量暗物质,“修正牛顿理论”受到挑战
  • 宇宙缺失质量在哪里?牛津物理学家新理论可破解暗物质之谜
  • 所有星系都像齿轮规律,每 10 亿年旋转一圈
2019-10-23 20:28:00

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