研究人员从地球发现黑暗银河十亿光年 2017-07-13 08:09:37

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在这个红外图像的中心是一个巨大的红色星系,距离地球980亿光年,像一个宇宙放大镜,扭曲来自更遥远的星系的光线使用Mauna Kea上的10米Keck-11望远镜,夏威夷,一个研究小组发现了一个距离地球980亿光年的黑暗矮星系这是我们在宇宙局部区域之外观测到的这种类型中最遥远,也是唯一的第二个星系

星系仍然是黑暗的无法形成许多或任何恒星,并被归类为卫星星系星系,例如我们自己的银河系,据信通过许多较小的星系聚集形成了数十亿年因此,预计应该在银河系周围散布着许多较小的矮星系然而,这些微小的遗物星系中很少被观察到,这导致天文学家得出结论,其中许多星星必须有很少的恒星或者几乎可以制造出来

完全是黑暗物质在1月18日公布的一项发现中,包括麻省理工学院博士后在内的一组研究人员发现了一颗距离地球大约100亿光年的黑矮星系

它是我们在宇宙当地以外观测到的第二个这样的星系,到目前为止最遥远的新发现的矮星系是一颗卫星,意味着它紧贴着一个更大的星系的边缘“由于几个原因,它无法形成许多或任何恒星,因此它保持黑暗,” Simona Vegetti是麻省理工学院物理系的Pappalardo研究员,也是1月18日在线版自然科学家出版的一篇论文的主要作者,该论文将暗物质的存在理论化,以解释观察结果表明宇宙中存在的质量比可以看出他们相信暗物质应占宇宙的25%左右;然而,因为构成暗物质的粒子不会吸收或发光,所以迄今为止它们已被证明无法检测和识别计算机模拟表明银河系应该有大约10,000个卫星星系,但只有30个被观察到“它可以因为许多卫星星系是由暗物质构成的,使它们难以察觉,或者我们认为星系形成的方式可能存在问题,“Vegetti说,在新的研究中,Vegetti与她的前博士生导师,教授一起工作荷兰格罗宁根大学的Leon Koopmans; David Lagattuta和加州大学戴维斯分校的Christopher Fassnacht教授;加州大学圣巴巴拉分校的Matthew Auger;荷兰射电天文研究所的John McKean团队转向更遥远的星系搜索黑暗卫星,使用一种称为引力透镜的方法

为了使用这种技术,研究人员发现两个星系相互对齐,从地球上看,距离越远星系发射被更近的星系(作为一个透镜)偏转的光线通过分析由前景透镜星系偏转的光线的模式,研究人员可以确定是否有任何卫星星系聚集在它周围并测量它们的大小“真的令人兴奋的是,我们不仅有一个方法来测试冷暗物质模型的预测,而且还发现这样一个低质量的黑暗卫星在宇宙中的数百倍远比我们当地的星系,“Koopmans说,研究人员使用夏威夷的Keck-II望远镜进行观察,利用一种特殊的光学设备提供天空清晰图像的人他们计划使用相同的方法在宇宙的其他区域寻找更多的卫星星系,他们相信这些星系有助于证实或挑战暗物质行为的预测“现在我们有一颗黑暗的卫星,但是假设我们找不到足够的东西 - 那么我们将不得不改变暗物质的属性,“Vegetti说”或者,我们可能会发现我们在模拟中看到的卫星数量很多,这将告诉我们黑暗物质具有我们认为具有的特性“例如,因为温度决定了形成的卫星的质量和数量,如果发现的暗卫星数量少于预计,可能需要调整暗物质的当前温度估计值 “如果宇宙由具有低温的暗物质组成,这个低质量黑暗星系的存在就在我们预期的范围内

但是,需要找到更多的黑暗卫星来证实这一结论,”Vegetti Andrey Kravtsov说道

天文学和天体物理学副教授表示,这项新研究对于正在进行的预测测试是“非常有价值的贡献”,即预测在大型星系的边缘散布着一小堆暗物质“不确定性仍然很大,但到目前为止,这些团块的数量与基于冷暗物质场景的结构形成模型的预期一致,“没有参与研究的Kravtsov说道

来源:麻省理工学院新闻办公室的Anne Trafton图片:David Lagattuta / WM Keck天文台