新发现或将颠覆目前有关星系形成的基本理论

据美国趣味科学网站8日报道,荷兰科学家或许发现了一种没有暗物质的星系。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。(科技日报 记者刘霞)

关键词： 形成 基本 理论 星系