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研究发现:“蜻蜓44”星系98%为暗物质结论有误

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原标题:研究发现:“蜻蜓44”星系98%为暗物质结论有误 来源:参考消息网

参考消息网10月25日报道 美国趣味科学网站10月20日发表了题为《天文学家曾声称某星系的98%是暗物质,他们错了》的报道称,在2016年时,研究人员曾声称发现了一个几乎完全由暗物质构成,几乎没有任何恒星的星系,名为“蜻蜓44”(DF44)。现在,根据进一步的研究,这种说法已经站不住脚了。全文摘编如下:

这个名为“蜻蜓44”(DF44)的星系属于一类被称为超稀疏星系的神秘天体。自上世纪80年代以来,研究人员一直争论这些巨大、暗淡的天体是否拥有很低的质量,就像遍布在太空大片区域中的矮星系,抑或更像是看上去暗淡但质量巨大的类银河系星系——它们看上去暗淡是由于两个原因:它们几乎没有恒星,以及它们质量的很大一部分是存在于星系外缘的暗物质,即不发出光线的所谓暗物质晕。在美国《天体物理学杂志通讯》2016年发表的一篇论文中,科学家们认为,“蜻蜓44”是那些拥有巨大暗物质晕而几乎没有恒星的星系中的一个。他们估算了它的质量,认为它至少有98%是暗物质。

但是,英国《皇家天文学会月刊》10月8日发表的一篇新的分析报告指出,早先的那项研究弄错了。参加2016年研究的研究人员假定大部分的质量被吸入了暗物质晕中,但事实上新研究显示的其总质量要低得多,表明“蜻蜓44”是那些散布在整个太空中、拥有正常比例暗物质的低质量矮星系中的一个。

“蜻蜓44”星系距离地球大约3.6亿光年,因此天文学家们无法直接测量其质量。他们便借助于替代手段。诸如天体围绕星系的旋转速度之类的特征可以表明该星系的真实质量有多大,因为引力越大,就会使天体旋转得越快。

在2016年,研究人员声称“蜻蜓44”星系拥有巨大的暗物质晕,因为该星系的球状星团似乎在非常迅速地绕星系中心旋转。球状星团是指聚集在星系周围的众多恒星群。但是这些对速度的测算在2019年被证明是错误。

不过,这并未宣告认为“蜻蜓44”星系拥有大量暗物质的观点的终结。这是因为当时该星系看起来确实拥有数目相对较多的球状星团。

新论文的第一作者、荷兰格罗宁根大学的博士研究生泰穆尔·赛义福拉希说,随着时间推移,研究人员注意到了星系中球状星团数量与该星系质量之间的大体关系。

而“蜻蜓44”星系似乎拥有较多的球状星团,而非人们预想的那种拥有极少恒星的星系。早期的观测估计有大约100个这样的星团,后来在《天体物理学杂志通讯》2017年的一篇论文中,这个数字被缩减到80。这将使得“蜻蜓44”星系质量刚好位于银河系的质量范围内——这是个令人震惊的结果,对宇宙学家如何理解整个时空范围内星系形成的历史具有巨大意义。在这个新模型中,星系将主要由暗物质天体构成,能够在没有众多恒星或其他发光物质的情况下形成,太空中所有那些亮点都将只是可有可无的点缀而已。

不过,赛义福拉希及其同事进行了计算,他们得到了一个小得多的数字:20。这表明“蜻蜓44”星系拥有正常的矮星系质量这个远没有那么激动人心的结果。他说,两个研究小组得出如此不同的数字并不让人意外。

为什么估算结果会有如此悬殊的差异?

赛义福拉希说,2017年的分析与2020年的分析之间的关键区别在于,两项研究假定的“蜻蜓44”星系中大多数球状星团的位置不同。2017年的团队根据与矮星系相关的标准数字,粗略估计了星团会在距离星系中心多远的地方公转,然后寻找位于该区域的候选星团。而在2020年论文中,研究人员实际测算了进行公转的星团离星系中心有多远,结果发现这类星团的位置与“蜻蜓44”星系中心的距离比预期的近很多。仅统计这个较小区域内的可能星团数便产生了较小的数字。

资料图片:“蜻蜓44”属于超稀疏星系。(美国趣味科学网站)

【延伸阅读】美媒:若外星人存在,他们可以从约1000个星系上注视地球

参考消息网10月24日报道 美国趣味科学网站10月23日发表题为《最新研究显示,如果外星人存在的话,他们可以从大约1000个星系上注视我们》的报道,全文摘编如下:

地球位于1004个星系的直接视线范围内,这些星系离我们足够近,它们不仅能发现地球,还能发现地球生命的化学痕迹。

在过去十年中,天文学家利用一种简单的手段发现围绕遥远恒星运转的外行星:盯住一颗恒星,等待它突然暗淡下来。这种变暗是一颗行星从恒星和望远镜之间掠过的迹象。分析光线变化可以揭示出行星大气的化学含量。但这种方法只适用于轨道恰好在其主恒星和地球之间的行星。

行星在太空中很常见。自从研究人员1992年首次证实在宿主恒星前发现一颗行星以来,天文学家已经在太阳系之外发现了4292颗行星,围绕3185颗恒星运行。詹姆斯·韦伯太空望远镜可能在今后几年发射,其精度可以让人更详细地研究其中许多行星——可能在它们的大气层中探测到甲烷或氧气等气体,而这可能是生命存在的迹象。

研究人员发现,326光年之内,就有1004个星系具备发现地球的条件。据推测,在这1004颗恒星中,约有5%的恒星年龄太小,无法进化出智慧生命,即使有一颗拥有宜居条件的行星围绕其运转。但剩下的95%属于能够维持生命数十亿年的恒星类别,地球的经验表明,如果条件合适,这些恒星足以让智慧生命进化。(编辑/汪强)

资料图:美国航天局公布的概念图显示的是,开普勒太空望远镜确认的部分行星。(新华社)

(2020-10-24 19:35:25)

【延伸阅读】科学家发现遥远的“婴儿期”星系

参考消息网8月15日报道 外媒称,智利阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波天线阵(ALMA)望远镜发现了一个非常遥远的星系,与银河系有着令人难以置信的相似度。

据西班牙《阿贝赛报》网站8月12日报道,研究发现,来自这一名为“SPT0418-47”星系的光线花了120亿年才到达我们这里。也就是说,天文学家正在回望一个在宇宙诞生后14亿年就形成的星系。

报道称,它带来的另一个惊喜是,与预期相反,它具有非常和谐稳定的形状,而此前的理论认为,宇宙诞生早期所有星系都是动荡不安的,很可能是互相撞击、合并后形成的大而无序的恒星团。

德国马克斯·普朗克天文学研究所博士生、该研究主要作者弗朗西斯卡·里佐表示:“这是星系形成领域的一项突破,表明我们在附近的螺旋星系和银河系中观察到的结构在120亿年前就已经存在了。”

报道指出,尽管SPT0418-47并没有我们习惯在银河系中看到的大型螺旋臂,但它确实具有与我们银河系相似的两大特征:一方面,它具有一个圆盘和中心的巨大隆起,另一方面,有大量恒星围绕着它。这意味着SPT0418-47是人类有史以来发现的最遥远的类似银河系的星系。

荷兰格罗宁根大学卡普特恩天文学研究所专家菲利波·弗拉泰尔纳利说:“最大的惊喜在于发现它实际上类似于较接近我们的其他星系,这与我们从先前不太详尽的观测中推断出的结果相反。”

报道称,由于它们相距甚远,因此即使通过最强大的望远镜也无法进行细致的观察。研究团队通过一种被称为“引力透镜”的现象使ALMA能够以前所未有的细节观察遥远星系。

位于智利阿塔卡马沙漠的ALMA望远镜发现了遥远的宇宙早期星系。(美国《纽约时报》网站)

(2020-08-15 13:51:28)

【延伸阅读】英媒:仙女座星系有一个巨大的气体光环

参考消息网9月7日报道 英媒称,天文学家利用哈勃太空望远镜绘制出了仙女座星系——距离银河系最近的大型星系——周围环绕的巨大气体光环。

据英国《焦点》杂志网站9月6日报道,这张迄今为止最详细的地图显示,围绕这个螺旋星系的等离子体(带电气体)光环向着银河系方向延伸约130万光年(约为距银河系距离的一半),在某些方向则高达200万光年。

报道称,这个光环是看不见的,但研究人员说,如果可见的话,其宽度将是北斗星的3倍左右,从而将成为夜空中最大的特征。

来自位于美国康涅狄格州的耶鲁大学的研究人员萨曼莎·贝雷克说:“了解星系周围巨大的气体光环非常重要。”

她说:“这个储气层包含着用于未来星系内恒星形成以及超新星等事件外流的燃料。它充满着有关星系过去和未来演变的线索,我们终于能够在距离我们最近的星系邻居中仔细研究它了。”

报道称,研究小组发现,仙女座的光环由明确的两层构成。内“壳”的结构比外“壳”复杂,这很可能是星系盘中发生了超新星的结果。这些剧烈的爆炸——巨星的“死亡阵痛”——还将重元素喷射到宇宙中,在光环中探测到了大量的这类元素。

报道指出,研究人员通过研究位于光环后的43个遥远的类星体——其中心黑洞疯狂吞噬周围物质而发出极强的光芒——发出的紫外线,绘制出了光环的样子。

报道还称,研究人员利用哈勃望远镜的宇宙起源光谱仪分析了这种背景光在不同区域是如何为光环的气体吸收的,从而揭示了气体结构的变化。

报道指出,仙女座星系被认为在大小和形状上与银河系相似,因此这些发现也提供了有关我们银河系光环的见解,而后者从银河系内部绘制要复杂得多。(编译/张琳)

(2020-09-07 21:34:09)

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