哈伯望遠鏡發現沒有暗物質的星系確實存在

作者 | 發布日期 2019 年 10 月 27 日 0:00 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


暗物質是占宇宙所有物質 85% 的神祕物質,由於只會以重力與周遭物質產生交互作用,被認為與星系的演化息息相關。然而現在有一組天文學家聲稱,他們找到嚴重缺乏暗物質的星系,相關論文 10 月 16 日發表在 arXiv

研究團隊利用哈伯太空望遠鏡拍攝幽靈星系 NGC1052-DF4 的長時間曝光影像,找到星系最亮的紅巨星(TRGB)。由於 TRGB 在紅外線波段下的發光能力都相同,因此只要測量亮度就可以知道距離。透過這個方法,研究人員確定 DF4 距離地球約 6,100 萬光年,駁斥過去認為 DF4 只是距離我們比較近,才使暗物質看起來比較少的說法。

其實在 DF4 之前,2018 年由 van Dokkum 領導的團隊就發現另一個稱為 DF2 的幽靈星系缺乏大量暗物質,在天文界掀起不小波瀾。加那利天體物理研究所 Ignacio Trujillo 很快針對 DF2 進行測量,並在今年發表論文表示,看起來缺乏暗物質的 DF2 只是因為距離比較近(4,200 萬光年)的緣故,而不是原先以為的 6,100 萬光年。不過沒想到 Trujillo 發表論文不到一週,van Dokkum 隨即又發表與 DF2 性質相近的 DF4 星系,Trujillo 又再針對 DF4 測距得出 4,600 萬光年。但很顯然的,這次最新觀測結果否定了 Trujillo 的研究結果。

如果最新觀測結果禁得起考驗,那麼接下來的問題就是,這樣的星系如何誕生的?現今普遍認為暗物質扮演星系形成初期協助物質聚集的角色,但在缺乏暗物質的情況下又如何進行這些過程,想必會讓天文學家傷透腦筋。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖為星系NGC 1052-DF4,來源:arXiv