銀河系的暗物質(zhì)暈正在發(fā)生“可疑”的事情
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蓋亞飛船從我們所在的位置看到的銀河系。（圖片來源:uux.cn/歐空局/蓋亞/DPAC；CC BY-SA 3.0 IGO。銀河)
（神秘的暗物地球uux.cn）據(jù)美國太空網(wǎng)（基思·庫珀）：恒星在銀河系外圍爬行的速度比預(yù)期的要慢，科學(xué)家們表示，質(zhì)暈正只有我們的生的事情暗物質(zhì)星系圖是錯(cuò)誤的，才能解釋這種慢動(dòng)作。可疑
歷史上，銀河星系邊緣恒星的暗物特定速度是這些星系中暗物質(zhì)存在的確鑿證據(jù)。這是質(zhì)暈正因?yàn)樘煳膶W(xué)家可以測量星系的“旋轉(zhuǎn)曲線”，該曲線繪制了恒星的生的事情軌道速度與它們與星系中心的距離之間的關(guān)系。
如果沒有暗物質(zhì)存在（因此它提供的可疑引力影響）不存在，恒星將開始在遠(yuǎn)離星系中心的銀河軌道上減速。然而，暗物在20世紀(jì)60年代和70年代初，質(zhì)暈正天文學(xué)家薇拉·魯賓和肯特·福特注意到星系的生的事情旋轉(zhuǎn)曲線是平坦的。換句話說，恒星的軌道運(yùn)動(dòng)并沒有隨著距離的增加而減少。他們保持著速度?？茖W(xué)家認(rèn)為，對(duì)這一現(xiàn)象的解釋是星系隱藏在暗物質(zhì)暈中。這些光暈被認(rèn)為是銀河系中心最密集的；正是這種暗物質(zhì)的引力使恒星保持運(yùn)動(dòng)。
但問題是——因?yàn)槲覀兾挥阢y河系內(nèi)部，缺乏對(duì)銀河系的鳥瞰圖，測量銀河系的旋轉(zhuǎn)曲線被證明更加困難。
我們需要的是精確的距離信息，這樣我們就可以知道各種外圍恒星離銀河系中心有多遠(yuǎn)。2019年，麻省理工學(xué)院（MIT）的安娜-克里斯蒂娜·艾勒斯（Anna-Christina Eilers）領(lǐng)導(dǎo)了一個(gè)研究小組，該小組利用歐洲航天局的測星蓋亞任務(wù)繪制了距銀河系中心8萬光年的恒星的軌道速度。正如預(yù)期的那樣，研究人員發(fā)現(xiàn)了一條平坦的自轉(zhuǎn)曲線，只有該樣本中最外層恒星的速度下降的最輕微跡象。
然而，結(jié)合蓋亞測量和遠(yuǎn)地點(diǎn)測量（阿帕奇點(diǎn)天文臺(tái)銀河進(jìn)化實(shí)驗(yàn)）的新結(jié)果，在美國新墨西哥州的一架地基望遠(yuǎn)鏡上進(jìn)行，測量了恒星的物理特性以更好地判斷它們的距離，確實(shí)測量了銀河系比以往任何時(shí)候都更遠(yuǎn)的恒星的旋轉(zhuǎn)曲線，約為10萬光年。
麻省理工學(xué)院物理學(xué)助理教授斯利納·內(nèi)西布在一份聲明中說:“我們真正驚訝的是，這條曲線在一定距離內(nèi)保持平坦、平坦、平坦，然后開始下降?！薄斑@意味著外層恒星的旋轉(zhuǎn)速度比預(yù)期的要慢一點(diǎn)，這是一個(gè)非常令人驚訝的結(jié)果。”
麻省理工學(xué)院的安娜·弗雷貝爾在同一份聲明中補(bǔ)充說:“在這些距離上，我們正處于恒星開始逐漸消失的星系邊緣?！薄皼]有人探索過物質(zhì)如何在這個(gè)外星系中運(yùn)動(dòng)，而我們實(shí)際上處于虛無之中。”
在這些距離上軌道速度的下降意味著我們銀河系中心的暗物質(zhì)比預(yù)期的要少。研究小組將銀河系的暗物質(zhì)暈描述為“核心”，有點(diǎn)像蘋果。機(jī)組人員還表示，那里似乎存在的暗物質(zhì)沒有足夠的引力，無法一直延伸到10萬光年外并保持恒星以相同的速度運(yùn)動(dòng)。
“這使得這一結(jié)果與其他測量結(jié)果存在矛盾，”Necib說。“在某個(gè)地方有可疑的事情發(fā)生，弄清楚那個(gè)地方真的很令人興奮，真的有一張銀河系的連貫照片?！?br>Necib說，下一步是采用高分辨率計(jì)算機(jī)模擬來模擬我們銀河系內(nèi)暗物質(zhì)的不同分布，看看哪種分布最能復(fù)制下降的旋轉(zhuǎn)曲線。然后，星系形成的模型可以試圖解釋銀河系是如何形成其特定的、挖空的暗物質(zhì)分布的——以及為什么其他星系沒有形成。
這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)于1月8日發(fā)表在《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》上。