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确认没有暗物质填充的星系?新研究发现可能是计算失误

2024-11-24 210

宇宙若没有暗物质,我们就不会存在,因此当去年有天文学家发现几乎无暗物质填充的星系时,引起好一阵骚动,更有专家直嚷这是“不可能的事情”。现在,一篇新研究重新分析该星系后发现了点囧事:似乎前团队的参数设定有误、导致计算失误,这个星系实际上……就跟其他星系一样,大部分由暗物质组成。

2018 年时,由耶鲁大学天文学家 Pieter van Dokkum 领导的团队首度发现一个几乎无暗物质填充的星系“NGC 1052-DF2”,严重挑战了星系形成理论,立刻引起天文学界哗然。

按照标准星系形成模型,一个星系不可能没有暗物质,虽然我们至今仍不知道暗物质是什么、也检测不到它们,但我们知道必须有某些东西躲在我们看不见的地方,才能维持住我们今日所见到一个星系的形状、运动与分布特征。

比如说,当天体物理学家按照星系可见物质的质量下去计算时,发现星系外围天体的实际移动速度竟然比计算结果还要快,由于恒星、星系移动的速度与其质量成正比,这表明实际上还有更多物质填充在星系内;又或者说,如果没有暗物质的存在,则基本上气体无法塌缩,恒星不会形成,所有星系也都会分崩离析、无法维持形状。

那么,我们该如何解释“NGC 1052-DF2”没有暗物质?当时的研究人员指出两个可能性,第一个为 NGC 1052-DF2 星系位于大型椭圆星系 NGC 1052 主导的星系群附近,而数十亿年前,这个羽翼未丰的巨大椭圆星系可能在成长过程中,因某种原因导致 NGC1052-DF2 星系缺失暗物质。

另一个想法则是 NGC 1052-DF2 星系内经历过一场灾难性事件,所有气体与暗物质都被清掉并阻止新恒星形成。他们的论文发表在《自然》期刊。

▲ 耶鲁大学指出 NGC 1052-DF2 星系几乎不含暗物质。(Source:耶鲁大学)

然而现在,西班牙加那利天体物理研究所(Institutode Astrofísicade Canarias,IAC)团队重新分析了 NGC 1052-DF2 星系,却发现去年的研究很可能是一场……计算错误。

耶鲁大学团队当时计算 NGC 1052-DF2 星系距离地球约 6,400 万光年,但加那利天体物理研究所团队认为前者计算距离的参数有问题,重新使用 5 种独立方法计算星系距离后,发现 5 种计算结果都显示,该星系距离地球其实远远不到 4,200 万光年。数字看上去差了那么一点,但就可以把原本被认为不正常的无暗物质星系,矫正回正常包含暗物质的星系。

根据新数据,NGC 1052-DF2 星系的总质量只有之前估计的一半,并且其中恒星质量只有先前估计的四分之一;换句话说,剩下的四分之三全由暗物质组成,NGC 1052-DF2 星系跟其他星系一样,实际上包含大量暗物质,模型并没有出差错。

暗物质存在之争还没落幕。耶鲁大学团队今年才又宣布发现了第二个同样无暗物质填充的星系 NGC 1052-DF4,并称宇宙中可能不乏不含暗物质的星系,现在加那利天体物理研究所团队已开始针对 NGC 1052-DF4 星系重新分析,如果到时候结果出炉,又是计算失误……那就真是尴尬了。新论文发表在《皇家天文学会月报》(MNRAS)。

  • Astronomers Just Solved The Bizarre Mystery of a Galaxy With No Dark Matter
  • Mysterious galaxy’s missing dark matter may have been found
  • The mystery of the galaxy with no dark matter: solved!

(首图来源:pixabay)

延伸阅读:

  • 首次发现几乎无暗物质填充的幽灵星系,挑战宇宙物质之谜
  • 发现第二个无暗物质填充的星系,反而加强暗物质理论
2019-06-13 01:53:00

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