暗物質(zhì)和暗能量是當今宇宙學中的兩大謎題。目前為止無人知曉兩者究竟是什么,,但為了使理論與觀測相協(xié)調(diào),,它們又必須存在。 在標準宇宙學模型中,,普通物質(zhì)只占宇宙的5%左右,,神秘的暗物質(zhì)和暗能量則分別占據(jù)大約27%和68%。暗物質(zhì)表現(xiàn)出引力作用,,維系著星系團和星系的結(jié)構(gòu),;暗能量則表現(xiàn)出反引力作用,主導著宇宙加速膨脹,。 相較于暗能量,暗物質(zhì)的研究要相對容易一些,。雖然暗物質(zhì)不會發(fā)射任何形式的輻射,,我們無法對其進行直接探測,,但卻可以借助引力作用判斷它的存在,。 比如,通過分析星系中恒星或恒星團的運動情況,,科學家就可對暗物質(zhì)進行研究,。在星系中,,恒星或恒星團的高速運動意味著需要看不見的物質(zhì)(暗物質(zhì))來提供額外引力,否則星系將分崩離析,。 除了維系星系團和星系的結(jié)構(gòu),暗物質(zhì)還關(guān)系著它們的形成和演化,。一些天文學家認為,,宇宙早期充斥著大量氣體,隨著氣體在暗物質(zhì)暈中聚積,,恒星開始創(chuàng)生,,然后逐漸形成星系。 然而,,2018年的一項發(fā)現(xiàn)卻對天文學家的認知造成巨大挑戰(zhàn),。研究人員當時對一個暗淡的超彌散星系NGC 1052-DF2展開深入研究。通過評估該星系的質(zhì)量以及其中10個球狀星團的運動情況,,他們得出一個驚人結(jié)論——NGC 1052-DF2幾乎不含暗物質(zhì),。這是人類發(fā)現(xiàn)的首個不含暗物質(zhì)的星系。 星系不含暗物質(zhì),?這與我們當前的認知顯然是相悖的。星系理應或多或少地包含暗物質(zhì),,而且在大多數(shù)星系中,,暗物質(zhì)要多于普通物質(zhì)。對此,,由加拿大天文研究所(IAC)領(lǐng)導的一支國際研究小組決定好好研究一番,。 研究人員發(fā)現(xiàn),在先前那項研究中,,星系距離的測算值對最終結(jié)論起著關(guān)鍵作用,。于是,他們以此為突破口,,對NGC 1052-DF2的距離進行了重新測算,。 在使用五種不同方法(包括利用哈勃太空望遠鏡和雙子望遠鏡進行光度測定)測算后,他們發(fā)現(xiàn)NGC 1052-DF2距離地球大約4200萬光年,,比之前的測算值6400萬光年要小得多,。而問題可能正是出在這! 隨后,,研究人員利用修正后的距離,,對NGC 1052-DF2的質(zhì)量進行重新評估。結(jié)果表明,,雖然NGC 1052-DF2的質(zhì)量比原先預估的小,,但其中普通物質(zhì)的占比也更小,。這意味著暗物質(zhì)在NGC 1052-DF2中還是有存在的余地的。 事情到此還沒結(jié)束,,除了NGC 1052-DF2,,天文學家之前還發(fā)現(xiàn)另一個超彌散星系NGC 1052-DF4也缺乏暗物質(zhì)。研究人員正對它進行重新研究,,似乎也存在類似問題,。 所以,不含暗物質(zhì)的星系可能只是一場烏龍,。 |
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