哈勃的新数据解释了失踪的暗物质

文章简介：屹立于宇宙的哈勃，终于发现了暗物质，或许是星系之外，或许是星系之中，那么它到底是什么，让我们一起来探索。

2018年，一个国际研究团队利用美国宇航局/欧洲航天局的哈勃太空望远镜和其他几个天文台首次发现，我们宇宙附近的一个星系丢失了大部分暗物质。

NGC 1052-DF2星系的发现让

天文学家们感到惊讶，因为人们认为暗物质是当前星系形成和演化模型的关键组成部分。事实上，如果没有暗物质的存在，原始气体就会缺乏足够的引力来开始坍缩并形成新的星系。然而另一个忽略暗物质的星系NGC 1052-DF4被发现，这进一步引发了天文学家对这些天体性质的激烈争论。

来自NASA/ESA哈勃太空望远镜的新数据为NGC 1052-DF4星系的潮汐干扰提供了进一步的证据。这个结果解释了之前的发现，这个星系丢失了它的大部分暗物质。通过研究该星系的光和球状星团的分布，天文学家得出结论，临近星系NGC 1035的引力将暗物质从NGC 1052-DF4中剥离，现在正将该星系撕裂。这张图片是由数字化巡天2的一部分组成，显示了NGC 1052-DF4周围的天空。

图源:ESA/Hubble, NASA，数字化巡天2;致谢:达维德·德·马丁

现在，哈勃望远镜的新数据已经被用来解释ngc1052 - df4中丢失暗物质的原因，它位于4500万光年之外。澳大利亚新南威尔士大学的Mireia Montes领导了一个国际天文学家小组，使用深光学成像技术研究该星系。他们发现丢失的暗物质可以用潮汐干扰的影响来解释。邻近的大质量星系NGC 1035的引力正在撕裂NGC 1052-DF4。在这个过程中，暗物质被移除，而恒星在稍后阶段感受到与另一个星系相互作用的影响。

到目前为止，天文学家们对这种去除暗物质的方法还一无所知，因为它只能通过极深的图像来观察，这些图像可以揭示极微弱的特征。“我们用哈勃望远镜通过两种方式发现NGC 1052-DF4正在相互作用，”蒙特斯解释说。“这包括研究星系的光和星系球状星团的分布。”

这张图片展示了NGC 1052-DF4星系周围的区域，由西班牙特内里费岛Teide天文台的IAC80望远镜拍摄。这张图突出了视野中的主要星系，包括NGC 1052-DF4(图片中央)和它的邻居NGC 1035(中间左)。

演出者:M. Montes等。

多亏了哈勃的高分辨率，天文学家们能够识别出该星系的球状星团。西班牙加那利群岛10.4米高的Gran Telescopio Canarias (GTC)望远镜和IAC80望远镜也被用于进一步研究哈勃的观测数据。

“仅仅花大量时间观察这个物体是不够的，对数据的仔细处理是至关重要的，”团队成员Raul Infante-Sainz解释说，他来自西班牙的卡纳里亚斯天体研究所。“因此，重要的是，我们不仅仅使用一台望远镜/仪器，而是使用几台(地面和天基)来进行这项研究。”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。”

球状星团被认为是在形成星系的剧烈恒星形成过程中形成的。它们紧凑的体积和明亮的亮度使它们很容易被观察到，因此它们是宿主星系性质的良好跟踪器。这样，通过研究和描述NGC 1052-DF4星系团的空间分布特征，天文学家可以进一步了解该星系本身的现状。这些星系团的排列表明它们正被从其宿主星系中“剥离”，这支持了潮汐干扰正在发生的结论。

通过研究该星系的光，天文学家还发现了潮汐尾巴的证据，这是由远离NGC 1052-DF4的物质形成的。这进一步支持了这是一个干扰事件的结论。另外的分析得出结论，该星系的中心部分仍然没有受到影响，只有大约7%的恒星质量位于这些潮汐尾巴中。这意味着暗物质，比恒星集中得少，以前优先从星系中剥离，现在外部的恒星成分也开始被剥离。

“这个结果是一个很好的指示，当星系的暗物质从系统中蒸发时，恒星只是现在才开始遭受破坏机制，”西班牙天体物理学研究所的团队成员伊格纳西奥·特鲁希略解释说。“随着时间的推移，NGC 1052-DF4将会被NGC 1035周围的大星系吞噬，至少它们的一些恒星将会漂浮在太空深处。”

潮汐中断机制的证据的发现可以解释星系中丢失的暗物质，这不仅解决了一个天文难题，也让天文学家们松了一口气。如果没有它，科学家们将不得不修正我们对万有引力定律的理解。

蒙特斯补充道:“这一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。”

作者: nasa