科學家發現AGC 114905星系沒有暗物質痕迹的證據

儘管一個由荷蘭研究人員領導的國際天文學家小組使用了最先進的望遠鏡對AGC 114905星系進行了40個小時的詳細測量,但他們並沒有發現暗物質的蹤跡。他們將這一發現發表在了《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society》上。

科學家發現AGC 114905星系沒有暗物質痕迹的證據

當avel Mancera Piña和他的同事發現了六個幾乎沒有暗物質的星系時,他們被告知需要再次測量就會發現該星系周圍有暗物質。然而,在使用新墨西哥州(美國)的甚大天線陣(VLA)進行了四十個小時的詳細觀測之後,他們得到的卻是一個展示AGC 114905星系沒有暗物質的更強大證據。

據悉,AGC 114905約在2.5億光年之外。它被歸類為一個超彌散矮星系。這個星系的大小跟我們的銀河系差不多,但其包含的恆星卻少了一千倍。普遍的想法是,所有的星系–當然還有超彌散矮星系,只有當它們被暗物質固定在一起時才能存在。

科學家發現AGC 114905星系沒有暗物質痕迹的證據

研究人員在2020年7月至10月期間通過利用VLA望遠鏡收集了AGC 114905中氣體旋轉的數據–時間長達40小時。隨後,他們製作了一個圖表,其在X軸上顯示氣體跟星系中心的距離、在Y軸上顯示氣體的旋轉速度–這是一種揭示暗物質存在的標準方法。該圖顯示,AGC 114905中氣體的運動完全可以用正常物質來解釋。

Pavel Mancera Piña表示:“這當然是我們所想的和所希望的,因為它證實了我們之前的測量結果。但現在的問題是,理論預測AGC 114905中一定有暗物質,但我們的觀測結果表明沒有。事實上,理論和觀測之間的差異只會越來越大。”

研究人員在他們的科學出版物中逐一列出了缺乏暗物質的可能解釋。如AGC 114905可能已經被附近的大型星系剝離了暗物質,對此Mancera Piña給出的回答是–“但是沒有”。Mancera Piña還表示:“而在最著名的星系形成框架中,即所謂的冷暗物質模型,他們將不得不引入遠遠超出通常範圍的極端參數值。另外,使用修正的牛頓動力學即冷暗物質的另一種理論,我們無法重現星系內氣體的運動。”

根據研究人員的說法,還有一個假設可能會改變他們的結論。那就是他們認為他們觀察星系的估計角度。“但這個角度必須跟我們的估計有非常大的偏差才會有暗物質的空間,”研究論文共同作者Tom Oosterloo指出。

與此同時,研究人員正在詳細檢查第二個超彌散矮星系。如果再次觀察到該星系中沒有暗物質的痕迹,那麼這將使暗物質貧乏星系的理由變得更加有力。

Mancera Piña及其同事的研究並不是一個孤立的案例。像早些時候,荷蘭裔美國人Pieter van Dokkum(美國耶魯大學)也發現了一個幾乎沒有暗物質的星系。不過Mancera Piña及其同事使用的技術和測量方法比前者更加強大。

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上一篇 2021-12-07 14:42
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