4500万光年外引力突然消失,星系瓦解恒星四散奔逃

哈勃太空望远镜解开星系暗物质消失之谜。

超松散星系NGC 1052-DF4和NGC 1052-DF2。后者几乎看不见。ESA / 哈勃,NASA,数字化巡天2期

哈勃太空望远镜最新的数据表明,距地球4500万光年的星系NGC 1052-DF4正在解体的过程中,而原因是它突然失去了大部分维系自身完整所需的引力。

说来话长。2018年,科学家发现一个距离我们不远的星系竟然几乎不含暗物质。暗物质是维系宇宙结构的重要引力源。只靠可见物质,星系的引力不足以维持自身存在。而一年后,又有一个不含暗物质的星系被发现,这个星系就是NGC 1052-DF4。

最近天文学家利用哈勃太空望远镜发现,NGC 1035星系可能是导致NGC 1052-DF4失去暗物质进而解体的罪魁祸首。

NGC 1035距离NGC 1052-DF4不远,且质量巨大,其产生的引力已把NGC 1052-DF4原本拥有的暗物质悉数抽离,导致NGC 1052-DF4内的恒星已经没有办法再聚集在一起。这些恒星面临两个命运:要么被“凶手”NGC 1035吞并,要么飞散在星系之间的空旷太空里,成为流浪恒星。

天文学家目前还没有发现原来在NGC 1052-DF4体内的暗物质现在在哪里。这是因为定位暗物质本身就非常困难。天文学家只能通过观察极端暗弱的现象,来发现暗物质作用在普通物质身上的效应,进而确定暗物质可能在哪里。而这要求观测设备有极高的分辨率,能够看到一般望远镜看不到的细节。

天文学家观察了星系中球状星团的分布特点。球状星团形成于星系恒星爆发式产生的时期,它们的规模和亮度使之成为宿主星系特点的理想追踪器。球状星团的空间分布特点,能够在很大程度上反应星系所处的状态。而NGC 1052-DF4内球状星团的排列特点表明,它们正在被某种力量抽离星系。

天文学家同时还发现NGC 1052-DF4有“潮汐尾”,表明物质确实正在离开这个星系。

NGC 1052-DF4(图中)和NGC 1035(图左)。M. Montes等

参考
The Galaxy 'Missing Dark Matter' NGC 1052-DF4 is Undergoing Tidal Disruption
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/abc340

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