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上世纪初,天文学家雅克布斯.卡普坦(Jacobus Kapteyn)提出了一种假说,即通过星体系统的运动,他可以间接地推断出星体周围可能存在着不可见的物质,这种“不可见的物质”就是神秘莫测的“暗物质”。1933年,天体物理学家弗里兹·兹威基(Fritz Zwicky)利用光谱红移测量了后发座星系团中,各个星系相对于星系团的运动速度,他得出的结论支持了雅克布斯.卡普坦的假说。尽管科学家们对暗物质的研究已近一个世纪,证实了暗物质遍布于整个宇宙中、其总量是一般物质的6倍等等,可暗物质仍笼罩于重重神秘面纱之下,科学家们对它的了解比较有限、而且争议极大。
一方面暗物质笼罩于如此浓重的迷雾中、另一方面科学家们对暗物质的探测和解释是如此的举步维艰,以致于一部分科学家认为,也许关于暗物质的一切都大错特错了、从一开始就错得离谱,他们提出了一种名为“修正牛顿力学”的理论,认为根本不存在“暗物质”这种东西,恒星和星系的旋转速度之所以比人们预想的快,是因为引力的作用方式超出了人们的想象。近日,耶鲁大学的天文学家皮特.范多克姆(Pieter van Dokkum)率领的一支研究团队,发现了一个名为“NGC 1052-DF4”的超稀疏星系(简称“UDG”),它几乎没有任何可辨别的暗物质,乃是继“NGC 1052-DF2”之后,第二个没有暗物质的星系。
(暗物质)
大约一年前,皮特.范多克姆的研究团队发现了6000万光年之外的幽灵星系“NGC 1052-DF2”,它与银河系的大小相当,但星系中包含的恒星数量比银河系少了数千倍,这意味着“NGC 1052-DF2”是一个半透明的、黯淡无光的星系。起初,研究人员用蜻蜓望远镜阵列(Dragonfly Telephoto Array)和斯隆数字巡天探测中心(Sloan Digital Sky Survey,SDSS)观测“NGC 1052-DF2”所处的天区,二者收集的图像有一些细微的差异,他们又用哈勃的高级巡天相机和凯克天文台对“差一点”进行更仔细的观测和分析,才确定“NGC 1052-DF2”的存在。
皮特.范多克姆发表的一篇新闻稿中,难掩自己的惊喜之情,他认为“NGC 1052-DF2”星系是一个全新的事物,从没有人设想它的存在。依据“NGC 1052-DF2”星系的图像,皮特.范多克姆和同事们确定星系中含有10个球状星团,这10个球状星团由一大群古老的恒星所组成,而且它们的移动速度比预期的慢了三倍以上——这意味着“NGC 1052-DF2”星系含有极少量、甚至完全没有暗物质。
(暗物质)
皮特.范多克姆公布了关于“NGC 1052-DF2”星系的重大消息之后,心头会隐隐的泛起一丝不安的情绪,担心自己和研究团队出错,尽管他和同事们做了力所能及的研究和检查,可他们仍是忧心大自然开了一个可怕的玩笑。不过,今年的3月末,皮特.范多克姆和同事们使用凯克天文台的蜻蜓望远镜阵列,又发现了一个名为“NGC 1052-DF4”的超稀疏星系,“NGC 1052-DF4”星系与“NGC 1052-DF2”星系位于同一个天区中,它们的大小、表面亮度、形态以及距离等等方面十分的相似,基于此,皮特.范多克姆得出一个结论,即“NGC 1052-DF2”星系并不是宇宙中的特例,而是一种较为普遍的对象,它们的缺乏、甚至是毫无暗物质。
目前,“NGC 1052-DF4”星系的发现引起了天文学界的一场争论,一些人认为“NGC 1052-DF4”星系的存在,反而凸显了暗物质在宇宙中的广泛存在,而另一些人认为暗物质的相关理论正面临着严峻的挑战。
(暗物质)
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本文选自:今日头条 |
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