AGC 114905星系中没有发现暗物质的踪迹

发表于 2024-12-21 15:54:59 来源：上海市机械制造工艺研究所有限公司

AGC 114905星系中没有发现暗物质的踪迹
（神秘的地球uux.cn报道）据cnBeta：尽管一个由荷兰研究人员领导的国际天文学家小组使用了最先进的望远镜对AGC 114905星系进行了40个小时的详细测量，但他们并没有发现暗物质的发现踪迹。他们将这一发现发表在了《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society》上。暗物
当avel Mancera Piña和他的质的踪迹同事发现了六个几乎没有暗物质的星系时，他们被告知需要再次测量就会发现该星系周围有暗物质。星系中然而，发现在使用新墨西哥州（美国）的暗物甚大天线阵(VLA)进行了四十个小时的详细观测之后，他们得到的质的踪迹却是一个展示AGC 114905星系没有暗物质的更强大证据。
据悉，星系中AGC 114905约在2.5亿光年之外。发现它被归类为一个超弥散矮星系。暗物这个星系的质的踪迹大小跟我们的银河系差不多，但其包含的星系中恒星却少了一千倍。普遍的发现想法是，所有的暗物星系--当然还有超弥散矮星系，只有当它们被暗物质固定在一起时才能存在。
研究人员在2020年7月至10月期间通过利用VLA望远镜收集了AGC 114905中气体旋转的数据--时间长达40小时。随后，他们制作了一个图表，其在X轴上显示气体跟星系中心的距离、在Y轴上显示气体的旋转速度--这是一种揭示暗物质存在的标准方法。该图显示，AGC 114905中气体的运动完全可以用正常物质来解释。
Pavel Mancera Piña表示：“这当然是我们所想的和所希望的，因为它证实了我们之前的测量结果。但现在的问题是，理论预测AGC 114905中一定有暗物质，但我们的观测结果表明没有。事实上，理论和观测之间的差异只会越来越大。”
研究人员在他们的科学出版物中逐一列出了缺乏暗物质的可能解释。如AGC 114905可能已经被附近的大型星系剥离了暗物质，对此Mancera Piña给出的回答是--“但是没有”。Mancera Piña还表示：“而在最著名的星系形成框架中，即所谓的冷暗物质模型，他们将不得不引入远远超出通常范围的极端参数值。另外，使用修正的牛顿动力学即冷暗物质的另一种理论，我们无法重现星系内气体的运动。”
根据研究人员的说法，还有一个假设可能会改变他们的结论。那就是他们认为他们观察星系的估计角度。“但这个角度必须跟我们的估计有非常大的偏差才会有暗物质的空间，”研究论文共同作者Tom Oosterloo指出。
与此同时，研究人员正在详细检查第二个超弥散矮星系。如果再次观察到该星系中没有暗物质的痕迹，那么这将使暗物质贫乏星系的理由变得更加有力。
Mancera Piña及其同事的研究并不是一个孤立的案例。像早些时候，荷兰裔美国人Pieter van Dokkum（美国耶鲁大学）也发现了一个几乎没有暗物质的星系。不过Mancera Piña及其同事使用的技术和测量方法比前者更加强大。
相关报道：令人困惑：科学家疑发现一些星系并没有暗物质
（神秘的地球uux.cn报道）据cnBeta：宇宙正在极速膨胀。每一秒钟，恒星都在相互航行，星系都在进入新的宇宙领域，奇怪的是，这一切都发生得太快了。即使是最优雅的计算也表明，空间中没有足够的物质来解释这种快速的运动。这就是暗物质出现的地方。我们看不到它，我们也不太清楚它是什么，但如果我们能感觉到它呢？
在暗物质是真实存在的情况下，专家认为它可能是无处不在的。如果整个宇宙都在膨胀，那么导致这种膨胀的东西应该几乎到处都存在--不过也可能不是。天文学家称他们已经找到了六个似乎只有很少的暗物质或者完全没有暗物质的星系。他们将这一发现发表在《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society》上。
提到他们之前被告知"再次测量，你会发现你的星系周围会有暗物质"，研究人员将目标锁定在一个看似没有暗物质的区域，即AGC 114905，以加强他们的证据。潜伏在距离地球2.5亿光年的地方，它的大小与银河系差不多，但恒星数量要少一千倍。所以它相当暗淡。
研究人员使用了一种标准技术来检测AGC 114905中暗物质的存在，其中包括绘制该星系气体的位置和旋转速度。在用新墨西哥州的高功率甚大阵射电望远镜进行了40个小时的检查后，他们发现气体的运动完全可以仅用正常物质来解释。
来自格罗宁根大学卡普特恩天文研究所的Pavel Mancera Piñabut--同时也是这项研究的作者--在一份声明中指出：“问题仍然是，理论预测AGC 114905中必须有暗物质。观测结果表明不存在 -- 事实上，理论和观测之间的差异只会越来越大。”
没有暗物质的地方的证据
Mancera Piñabut的团队并不是第一个提出没有暗物质的星系概念的人。事实上，AGC 114905所属于的特定星系类别即所谓的“超弥散星系”已经有一些成员被怀疑至少在某种程度上没有暗物质力量。
更为奇特的是，虽然所有的星系都被认为是由暗物质维系在一起的，但超弥散星系--它的光度很低--却特别被认为含有透明现象。这是一个巨大的难题。Mancera Piñabut研究团队提供的丰富新证据则是又一个特别有力的步骤，它证明了并非每个星系都拥有这种难以捉摸的力量。
不过团队指出，有一点需要注意的是，也许他们观察AGC 114905的角度影响了他们的观测结果。来自荷兰射电天文学研究所的天文学家、该研究的共同作者Tom Oosterloo在一份声明中说道：“但这个角度必须跟我们的估计有很大的偏差才会有暗物质的空间。”
但如果他们是正确的呢？研究小组为AGC 114905可能没有任何暗物质提出了几个理由。比如如果附近的超级大星系以某种方式剥夺了它的力量呢。不过，作为反驳，Mancera Piñabut称附近似乎没有任何这样的星系。
此外，他表示：“在最著名的星系形成框架中，即所谓的冷暗物质模型中，我们将不得不引入远远超出通常范围的极端参数值。另外，通过使用修正的牛顿动力学即冷暗物质的替代理论，我们无法重现星系内气体的运动。”
总而言之，暗物质可能并不像科学家曾经认为得那样有力。
相关报道：无暗物质星系或颠覆传统星系形成理论
（神秘的地球uux.cn报道）据科技日报：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。

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