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解决了:由99.99%的暗物质制成的奇怪银河之谜

2021-11-14 15:50:20来源:

哈勃太空望远镜拍摄的超漫射星系蜻蜓44的图像和放大(彩色)。

目前,如果没有普遍存在但神秘的成分暗物质的存在,很难理解星系的形成。天文学家测量了星系周围暗物质的数量,发现暗物质的数量在可见物质数量的10到300倍之间变化。但是,几年前,发现了一个非常分散的物体,名为Dragonfly 44,改变了这种观点。人们发现,这个星系的暗物质是恒星的10,000倍。令这一发现大吃一惊的是,天文学家们已经在努力研究这个物体是否真的异常,或者在对观测结果的分析中是否出了问题。现在我们有了答案。

由格罗宁根大学(荷兰)的Kapteyn研究所牵头的国际团队,由加纳里亚斯天文学研究所(IAC)和拉古纳大学(ULL)参加,发现了周围的球状星团总数蜻蜓44以及暗物质的含量远低于早期的发现,这表明该星系既不是独特的也不是异常的。该结果最近发表在皇家天文学会(MNRAS)的月度通告中。

在对彗星星团的深入调查中发现了银河蜻蜓44,该星团包含数千个星系。从一开始,研究人员就认为银河系是引人注目的,因为他们推断出的暗物质数量几乎与银河系中的数量相当,相当于十亿太阳质量。

但是,DF44并不像银河系那样包含大约一亿颗恒星,而是只有一亿颗恒星,少了千倍。这意味着暗物质的量是其恒星的万倍。如果这是真的,那将是一个独特的天体,其暗物质几乎是其恒星数量所预期的暗物质的100倍。

然而,通过对蜻蜓44周围的球状星团系统的详尽分析,研究人员发现,球状星团的总数仅为20,暗物质的总量约为发光物质的300倍。表示这种星系不会超出正常值。

“事实上,在我们的工作中,我们发现只有20个球状星团,而之前声称的只有80个,这大大减少了人们认为星系所包含的暗物质的数量,” IAC研究人员,IAC的共同作者伊格纳西奥·特鲁希略(Ignacio Trujillo)解释说。文章。“此外,随着我​​们发现的球状星团数量的增加,蜻蜓44中的暗物质数量与此类星系的预期相符。可见物质与暗物质的比例不再是1万分之一,而是300分之一。”

“这些年来,蜻蜓44一直是异常,无法用现有的星系形成模型来解释。现在我们知道以前的结果是错误的,并且DF44不是异常的。是时候继续前进了,”卡普特恩研究所研究员,该论文的第一作者Teymoor Saifollahi指出。

“我们的工作表明,这个星系并不是那么奇异,也不是意料之外的。这样,星系形成模型就可以解释它,而无需修改。”另一位IAC研究人员,球状星团专家,文章的合著者Michael A. Beasley说。

球状星团的总数与星系的总质量有关。因此,如果测量球状星团的数量,则可以找到暗物质的数量,尤其是在可见物质的数量仅占总数的一小部分的情况下。

“但是,对于球状星团总数与星系总质量之间的这种关系,我们没有物理上的解释。这纯粹是观察知识。可能与恒星和球状星团本身形成的原始气体量有关。IAC研究人员,也是该论文的合著者Johan H. Knapen建议说,星系中存在的暗物质越多,其所含的气体就越多。

参考:Teymoor Saifollahi,Ignacio Trujillo,Michael A Beasley,Reynier F Peletier和Johan H Knapen于2020年10月8日发表的“皇家天文学会月度通告”中指出:“标志性UDG DF44周围的球状星团的数量符合矮星系的预期”。 :
10.1093 / mnras / staa3016