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暗物质消失案银河系发现神秘的新嫌疑人 [复制链接]

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《暗物质消失案:银河系发现神秘的新嫌疑人》

本文参加百家号#科学了不起#系列征文赛。

NGC-DF4和NGC-DF2两个星系在宇宙中可见,它们几乎没有暗物质。Montz博士将为NGC-DF2解答下一个银河之谜。#暗物质#

暗物质:顾名思义,是一种无形的神秘物质,是影响星系形成和生命维持的重要因素。

这样就产生了强大的引力,促使星系形成,并使现有星系保持完整。

但是自去年“NGC-DF4”被发现以来,天文学家们一直感到困惑。NGC-DF4是一颗稳定且寿命长的暗物质星系。离开了这一点,星系会发生什么?关于星系形成的理论有错吗?

如今,由悉尼新南威尔士大学牵头的一项国际性研究显示,从一开始,暗物质就被极其贪婪的邻居们所窃取。

MireyaMontes博士是这项研究的主要作者,也是新南威尔士大学科学和太空望远镜科学研究所的天文学研究员。他说:暗物质不存在,因为它已经消失了。在NGC附近,我们发现巨大星系的引力使恒星和暗物质消失。

这项研究发表在今天的《天体物理学杂志》上,它解释了为什么如此多的暗物质会在星系中消失,而不会与现有的星系形成理论相矛盾。

Montes博士说:当两个星系距离很近的时候,它们会受到对方的引力。在暗星体的深度成像中,我们发现暗星体被一个更大的称为潮汐破坏的星系所牵引。

地球上也存在着相同的现象:就我们而言,月球的引力作用影响了地球上的海潮。但是潮汐破坏导致星系弯曲(其形状不如地球或月球),使其变形。

如果潮汐扰动理论成立的话,更小的星系NGC-DF4很快就会显示出更多的退化迹象。最终会完全崩溃的。

Montes博士说:在影响恒星之前,潮汐剥离会除去相当一部分暗物质。

假设星星出现在毁灭的开始,那么大部分暗物质就会消失。

本文的合作者之一,加那利国际空间研究所(IAC)研究员IgnacioTrujillo博士说:随着时间的流逝,星系会被周围的大系统(NGC)所吞噬。星星在深空中自由飘浮。

强放大镜

莫茨博士和她的同事们使用强大的望远镜和深层成像技术(包括60小时长时间曝光的照片),在星系的外边寻找暗淡的线索。

这项技术可以照亮非常暗的恒星和星系,也可以被天文学家称为宇宙“低表面亮度”。

最初,NGC-DF4星系(中央星系)看上去很完整。但是在这张合成彩色图片中,模糊的恒星离开了银河系,以灰色阴影显示,表明正在进行对银河系的盗窃。NGC是它左边的一个巨大的星系。

Montes博士说:初步研究显示,星系的对称形状是非常松弛的,这表明没有任何外部力量可以干涉。

但是,更深一层的研究显示,这个星系实际上受到了它的邻近星系的影响,它只在相互作用开始的时候被捕获。

星系内部仍然保持其形状,但是在较暗的星系外,你可以看到这些潮汐尾部:脱离星系的恒星。

这次观测使用了IAC80望远镜、GranTelescopioCanarias望远镜和哈勃空间望远镜(它们是世界上最大的望远镜之一)。

由于暗物质是一种看不见的力量,因此它只能通过恒星和星系等星体之间的相互作用来观测。

超深成像非常困难,这不仅是因为它需要大量的时间才能达到这个深度,还因为为了保护最脆弱的结构,IAC的第二作者Laurel-Invante-Sainz博士说,IAC的候选者——该研究的第二作者——需要非常仔细地处理数据。

蒙茨博士说:我们需要寻找比地球最暗天空多倍的特征。

解密银河新谜

维拉-C.Rubin天文台,目前在智利处于领先地位的光学设备,将把深部成像能力提升到一个新水平。

天文台的主要项目是时空传统研究(LSST):一个为期十年的影像研究,将提供南半球有史以来夜空中最深的影像。

该项目由澳大利亚UNSWScience的天文学家SarahBrough教授主持。

她说,LSST将彻底改变低表面亮度天文学,改变我们对星系演化的认识。

此系统将为整个南方天空提供极深的影像资料,对澳大利亚未来的天文测量和科学研究具有重要意义。

这种LSST相机的尺寸与一辆小汽车差不多,可以让研究人员探测出表面亮度较低的星系。还可以识别星系团内部和周围的微弱特征。

尽管这项为期十年的调查要到年才能开始,但科学家们仍然期待着银河探险。

莫茨博士说:这项研究表明,通过获取更深层次的图像,我们可以了解宇宙中怪异的东西有多重要。

深层影像可以帮助解释不能被解释的秘密。

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