无暗物质星系或颠覆传统星系形成理论

仙仙

据美国趣味科学网站12月8日报道，荷兰科学家发现了一种或许没有暗物质的星系。而现有星系形成理论认为，暗物质是星系形成的关键。最新研究如获得证实，将颠覆目前有关星系形成的基本理论。


该星系名为AGC114905，是一个超漫射星系（UDG），这些星系很暗，大小与银河系差不多，但其恒星数量是银河系的1000倍，距离地球约2.5亿光年。


荷兰格罗宁根大学卡普特恩天文研究所的帕维尔·曼塞拉·皮尼亚及其同事在2019年第一次观察到AGC114905，怀疑它可能没有暗物质，因为它旋转得非常快。星系旋转的速度揭示了它包含多少物质——星系质量越大，引力越强，旋转越快。通过将星系的旋转速度与可以看到的物质（恒星、气体和尘埃的数量）进行比较，可以反向计算出必须存在多少额外的不可见物质（暗物质）才能解释星系的速度。


但当时这个星系发出的光线异常微弱，他们没有足够的数据来完全了解其旋转速度，以判断它是否包含暗物质。此次，他们借助了超大阵列望远镜（VLA）收集的40个小时的观测数据，绘制出该星系内气体的图谱，计算出了气体运动的速度，并据此得出星系的旋转速度，从而计算出星系中存在多少暗物质。最终他们得出结论：在这个星系内，暗物质似乎没有“立锥之地”。


此前，天文学家发现的UDG中有些富含暗物质，有些缺乏暗物质，后者中的某些星系位于更大质量星系附近。这表明，较大质量星系通过引力将较小星系的暗物质“抢走”，但AGC114905附近没有任何大质量星系，这种解释说不通。


皮尼亚表示：“从原则上来说，这样的星系不应该存在，暗物质被认为是让恒星、气体和尘埃胶着在一起组成星系的‘胶水’——其产生的引力有助于将正常物质聚集在一起。如果存在没有暗物质的星系，就意味着星系形成可能不需要暗物质，这将颠覆现有的星系形成理论。”


耶鲁大学天文学家皮亚特·凡·多库姆没有参与这项新研究。他说，新发现有重要意义，但天文学家需要开展更多研究，以证实这一星系确实没有暗物质。（记者刘霞）