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GD-1星流中的恒星分布,可以看到它拥有两个明显的缺口(Gap)。右侧的第一个缺口可以得到解释,而左侧的第二个缺口因何而出现?New Astrophysical Probes of Dark Matter, Ana Bonaca / GAIA
4月15日,哈佛-史密森天体物理学研究中心的学者Ana Bonaca在美国物理学会的一次会议上宣称,她在银河系最长的一条星流身上,发现了一个不明缺口,似乎是被什么质量很大的东西击穿的。
据称,这个东西的质量可能相当于几百万个太阳。如果它是一个常规天体,它的直径可达30至65光年。Bonaca表示,存在这么巨大的一个天体,我们却又看不到它,是一件非常奇怪的事。她列举了几种可能,一种是这个天体是一个超大质量黑洞;第二种是它是一个暗物质天体。
Bonaca是在对银晕中最长的一条星流——GD-1的观测中发现这个奇怪现象的。星流是沿着狭长轨道围绕星系运动,由众多恒星组成的链状结构。它们是球状星团或矮星系在银河系强大引力影响下撕裂而成的。GD-1的前身是一个球状星团。
在通常情况下,星流是线形的,由一条或多条组成。星流在一般情况下会在星团或星系被撕裂的那一刻,因不连贯而出现一个缺口。但Bonaca发现,GD-1却有两处缺口。不仅如此,Bonaca还发现,在其第二个缺口边缘处,恒星的分布呈现出星流被击穿的特征。似乎有什么看不见的东西从星流中穿了过去,并在其运动的方向上,带出了许多恒星,形成了一条暗弱的分支。
上图为GD-1星流中恒星的实际分布情况。下图为计算机根据正常情况模拟的GD-1星流恒星分布情况。New Astrophysical Probes of Dark Matter, Ana Bonaca / GAIA
Bonaca表示,她和她的研究小组没有发现可以与之相对应的天体。它不可能是一颗恒星,因为单一恒星不可能制造出此类缺口。
那么会不会是一个黑洞?如果是,那么它就是一个超大质量黑洞,质量至少可达太阳的几百万倍,是银河系中心那个黑洞的同类。但是大多数星系都只在其中心位置拥有一个超大质量黑洞。而且黑洞的存在是会有征兆的,比如来自其吸积盘的辐射。到目前为止并没有发现这样的征兆。
?Bonaca最后把目光投向了神秘的暗物质,认为这个星流中的孔洞,有可能是被暗物质团块搞出来的。当然这只是一种假想,但在理论逻辑上也并非没有可能。
上图为GD-1星流中恒星的实际分布情况。下图为计算机根据模型预测,在大质量天体影响下GD-1星流中的恒星分布情况。New Astrophysical Probes of Dark Matter, Ana Bonaca / GAIA
在星流上捅这么大一个窟窿,如果是常规天体,其直径大约会相当于一个球状星团。或许它在肇事后已经远去,躲藏在银河系的某处,但基于事件的尺度,几乎不存在这种可能性。不过也有一种可能,即这个在星流上捅了个窟窿的天体飞行速度如果非常高,那么它的质量就不需要很极端。
不过“暗物质天体”这样的概念太吸引人,人们很难抗拒这种诱惑。假如击穿星流的是暗物质,那么就表明暗物质是可以凝聚成团块的,而且银河系中一定分布着许多这样的暗物质团块,它们会像常规的恒星和星云那样聚集在一起。
Bonaca等人将继续对天空中的一系列区域进行测绘,在群星间寻找对解答这一谜题有帮助的线索。而她的目标之一,则是想绘制一幅银河系暗物质团块的分布图。
参考:
Dynamical evidence for a dark substructure in the Milky Way halo
https://absuploads.aps.org/presentation.cfm?pid=15143
本文选自:今日头条 |
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