哈勃继续解开宇宙之谜，失踪的暗物质和黑洞阴影

暗物质——星系形成和演化的关键成分，存在于任何观测到的星系中。NGC 1052-DF2被发现，这个星系丢失了大部分暗物质。一年后，距离地球4500万光年的NGC 1052-DF4星系被发现，它也丢失了大部分暗物质。

暗物质约占宇宙物质的85%，占总体质量-能量密度的25%。由于它不以可观察的方式与电磁场相互作用，也似乎不以任何方式与电磁辐射相互作用，因此它不容易被探测到。因此它被称为“暗物质”。

它存在的证据来自观测到的星系和万有引力定律，这表明星系在可见质量的情况下会远离，不会像现在这样运动，除非有一种看不见的物质（暗物质）大量存在。暗物质存在的其他间接证据包括引力透镜和宇宙微波背景观测，观测到的宇宙结构，以及星系碰撞时的质量位置。

就像科学中大多数方面缺乏直接观测一样，存在着其他理论来解释星系的形成、移动和相互作用。

然而，一项关于NGC 1052-DF4星系如何丢失大部分暗物质的研究揭示了其潜在机制的有力证据。利用哈勃太空望远镜的高分辨率光学成像能力，该团队能够观察到来自邻近更大质量星系NGC 1035的潮汐干扰。

澳大利亚新南威尔士大学的米瑞亚·蒙特斯博士领导了这一研究团队，他说：“我们用哈勃望远镜从两方面发现了NGC 1052-DF4正在经历相互作用。这包括研究星系的光和星系球状星团的分布。”

球状星团（围绕母星系核心运行的星系外的球状星团）被认为是在母星系恒星密集形成期间形成的。它们体积紧凑，高度发光，并作为其宿主星系的属性跟踪器。简单地说，球状星团是其所在星系属性的较小版本，因此可以很容易地观察到大星系内部正在发生的事情。

哈勃望远镜的光学数据还得到了西班牙加那利群岛10.4米高的“Gran Canarias”望远镜（GTC）的补充。利用哈勃望远镜的高分辨率，我们可以识别球状星团，然后利用GTC测光法，我们可以获得物理性质。

通过综合观测，该团队看到NGC 1052-DF4的球状星团被更大质量的NGC 1053星系拉离。这一切都指向了潮汐破坏首先“剥离”了暗物质，因为它是最容易被移除的物质，这导致了现在所看到的ngc1052 - df4中剩余物质的逐渐分解（即“剥离”）。

目前的估计显示，该星系7%的恒星质量位于这些逃逸的潮汐中。随着时间的推移，NGC 1052-DF4将会被NGC 1035附近的大星系吞噬，至少它们的一些恒星将会漂浮在太空深处。这个发现将现有的关于星系如何形成和演化的知识与最有利的宇宙学模型相一致。在银河系的尺度上，哈勃的观测还揭示了黑洞前所未有的细节，特别是它们所能投射出的阴影。

考虑到黑洞的性质，阴影和黑洞似乎是不一致的，但这正是加利福尼亚的业余天文学家朱迪·施密特在对哈勃公共档案馆的图像进行再处理时发现的。

从IC 5063星系中心伸出36000光年的阴影在最初的曝光中是看不见的。

太阳系的轨道距离银河系中心25000到27000光年。

但当朱迪开始改变图像的对比，寻找艺术灵感时，黑洞的影响变得明显起来。“我不知道它们在那里，甚至在我处理完之后，我还是不停地眨眼睛。”朱迪说。

她把这张照片发布到推特上，马萨诸塞州剑桥哈佛史密森天体物理中心的彼得·马克西姆博士看到了这张照片并产生了兴趣。彼得已经在分析哈勃拍摄的照片，这些照片是由这个星系的黑洞产生的过热气体产生的强大的光喷流。彼得参与了关于“黄昏光线”的帖子和辩论，并带头进行了进一步的研究。

利用哈勃高级巡天相机和3号广角相机的数据，彼得和他的团队确定这些射线确实来自银河系的核心。根据彼得和他的团队提出的理论，一些光线照射到光环的密集区域，将光环的阴影投射到太空中。这些阴影看起来像深色的手指形状，夹杂着来自没有被环面遮挡的光线的明亮光线。

这些光束和阴影是可见的，因为黑洞和它的环相对于星系的平面是倾斜的，这样的对齐使得光束可以延伸到星系之外。

“我最兴奋的是环面阴影的想法，因为这是一个很酷的效果，我认为我们以前在图像中从未见过，尽管它是假设的，”彼得说。“从科学上讲，它向我们展示了一些很难直接看到的东西。我们知道这种现象应该会发生，但在这种情况下，我们可以看到整个星系的影响。”

他说：“我们希望继续调查，如果其他科学家也试图通过新的观察和建模来验证我们的结论，那就太棒了。”“这个项目需要新的数据，因为它提出的问题比它解决的问题要多。”