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天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)奇葩星系,直徑只有2萬光年,卻擁有1200億顆恒星

郭德綱說人類對宇宙的了解只有5%,事實上也的確如此,因為宇宙質(zhì)能總量的95%都是暗物質(zhì)和暗能量,它們才是宇宙的主流。

人類意識到暗物質(zhì)的存在,是因為天文學(xué)家在測量銀河系外側(cè)恒星運動速度時,發(fā)現(xiàn)它們的速度竟然比內(nèi)側(cè)恒星更快,而這么快的速度很明顯已經(jīng)超出銀河系的引力掌控范圍了,所以按理來說銀河系外側(cè)的恒星應(yīng)該被甩出去才對,但事實上它們卻能安穩(wěn)的繞銀河系中心繼續(xù)公轉(zhuǎn)。

這種引力與恒星運動速度的不匹配只有一種解釋,那就是銀河系除了自身的引力外,肯定還有額外的物質(zhì)再提供額外的引力,因此外側(cè)的恒星才會被牢牢鎖住,可觀測宇宙中的2萬億個星系才不至于分崩離析。

然而科學(xué)家們最近發(fā)現(xiàn)了一個神秘的星系,它周圍似乎沒有暗物質(zhì),這個星系被命名為NGC 1277,它的存在無疑挑戰(zhàn)了我們對宇宙的理解。

NGC 1277是一個位于英仙座的特殊星系,距離我們大約2.25億光年,屬于英仙座星系團(tuán)的一部分,而英仙座星系團(tuán)是銀河系附近最大的宇宙結(jié)構(gòu)之一,NGC 1277在星系團(tuán)內(nèi)非常小,直徑只有2萬光年,相較之下銀河系的直徑有18萬光年。

其次這個星系內(nèi)的恒星分布很密集,多達(dá)1200億顆恒星都擠在這個直徑僅有2萬光年的小星系里。

然而這個星系真正引人注目的是,它沒有暗物質(zhì),至少在其可觀測的半徑內(nèi)沒有,目前所有的探測手段都表明,它與其他星系的平坦或上升的旋轉(zhuǎn)曲線不同,這個星系的旋轉(zhuǎn)曲線下降與其可見質(zhì)量分布完全匹配,這意味著除了我們能恒星和氣體塵埃外,這個星系真的什么都沒有了。

科學(xué)家針對這種情況提出了兩種可能

一種是NGC 1277的暗物質(zhì)被英仙座星系團(tuán)內(nèi)的引力剝離了,另一種是這個星系從一開始就沒有太多的暗物質(zhì),因為它是通過合并原始星系的碎片形成的,而這些碎片在合并過程中排除了暗物質(zhì)。

如果它的暗物質(zhì)真的是被星系團(tuán)剝離的話,這說明暗物質(zhì)比普通物質(zhì)更容易受到引力干擾,從而產(chǎn)生位移,因此當(dāng)NGC 1277在星系團(tuán)內(nèi)運動時,它才會受到來自星系團(tuán)內(nèi)其他星系的引力,從而失去自己的氣體物質(zhì)和暗物質(zhì)。

相似的情況也許也會發(fā)生在銀河系身上,因為37億年后銀河系與仙女座星系碰撞之前,兩者的暗物質(zhì)肯定就會首先交鋒,屆時暗物質(zhì)們將先于星系的本體開始融合,然后才是兩個星系數(shù)千億顆恒星的引力重組。

然而由于暗物質(zhì)不發(fā)光也不發(fā)熱,只產(chǎn)生引力作用,所以人類迄今為止也沒發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)存在的證據(jù),更沒有獲得暗物質(zhì)的真實樣本,因此對于NGC 1277身上的暗物質(zhì)謎團(tuán),我們還有很長的揭秘之路要走。

總體來看

作為宇宙兩萬億個星系之一,NGC 1277絕不是第一個也不是最后一個幾乎不存在暗物質(zhì)的星系,未來韋伯望遠(yuǎn)鏡一定還會發(fā)現(xiàn)更多類似的星系,到時候我們對暗物質(zhì)的了解也將得到加強(qiáng),甚至是能利用暗物質(zhì)也說不定。

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