银河系外藏巨大卫星星系,暗物质可能填充其中

时间:11/14/2018 00:00 浏览: 6785


天文学家直到现在才发现,银河系外围竟然还潜伏着一个鬼魅般的矮星系 Antlia 2,它几乎和大麦哲伦云(LMC)一样大,但整体光度黯淡了 1 万倍,以至於多次逃过天文学家的检测。此外,该星系尺寸相当大,但星系内恒星相当少,有可能挑战既有星系形成与暗物质模型,让天文学家相当兴奋。

这支国际团队的成员包括英国剑桥大学天文学研究所、英国伦敦帝国理工学院、美国卡内基梅隆大学、以及目前任职於台湾中研院天文及天文物理研究所的 Gabriel Torrealba 博士(研究主要作者)。

一开始,Gabriel Torrealba 决定从欧洲太空总署的盖亚卫星(Gaia)数据筛选并分析「天琴座 RR 型变星(RR Lyrae star)」,这些古老的贫金属恒星是构成矮星系的主要成员,银河系中的天琴座 RR 型变星则广泛分布於银道面、银晕和球状星团中。由於天琴座 RR 型变星的光度相对较高,容易辩认观测,可以用来测定银河系球状星团及邻近星系的距离,进而研究球状星团的年龄、恒星演化、银河系动力学和演化等。

不过由於天琴座 RR 型变星相当罕见,英国剑桥大学天文学家与研究共同作者 Vasily Belokurov 说:「如果你一次看到了两个,一定会质疑它们怎麽会在一起」;所以当团队在 42 万光年范围内一次看到 3 颗天琴座 RR 型变星时,惊叹这数量和该地区恒星量相比,简直呈现「压倒性」之姿。

团队开始观察这几颗天琴座 RR 型变星在天空的位置,随后惊讶地发现大量在任何数据库中都没有建立档案的新天体。在测量超过 100 颗红巨星光谱后,研究人员终於确认了这个真实存在於银河系外围的鬼魅星系 Antlia 2:大部分恒星都受银河系引力牵引,整个星系在距离银河系 130,000 光年处绕行。


▲ Antlia 2 星系、银河系与大麦哲伦云的亮度比较。(Source:中研院)

研究人员也计算得出了星系质量,但以它媲美大麦哲伦云(Large Magellanic Cloud,LMC)的尺寸来说,这质量显得相当小(比任何相似大小的星系都还要低 100 倍),目前的星系形成理论无法完全解释为什麽 Antlia 2 星系这麽大,但恒星数量如此之少。

先前一些研究表明,许多年轻恒星经历超新星剧烈爆炸后将气体、尘埃吹出星系,可能因此导致整个星系「膨风」,所以看上去尺寸变大。但即便如此,该团队还是认为 Antlia 2 星系不成比例的规模很难解释。

考量到这点,研究人员说,可能需要重新想起难以捉摸的暗物质,这些物质理论上可以维持住一个大小与质量不成比例的星系,而英国伦敦帝国理工学院物理系 Alex Geringer-Sameth 博士表示,Antlia 2 星系可能还有一些新的基本力量在发挥作用,暗物质也许没有标准宇宙学模型想的那麽简单。

卡内基梅隆大学共同作者 Matthew Walker 博士指出,接下来他们想了解 Antlia 2 矮星系是独特的存在,亦或只是冰山一角,可能银河系周围其实填充了大量近乎无形的矮星系?

文章摘自:https://technews.tw/2018/11/14/antlia-2-gaia-satellite-ghost-galaxy-large-magellanic-cloud-milky-way/
图片翻摄自网路,版权归原作者所有。如有侵权请联系我们,我们将及时处理 

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