離地球最近的星團,可能被暗物質塊扭曲成怪狀

作者 | 發布日期 2021 年 03 月 29 日 16:58 | 分類 天文 , 航太科技 Telegram share ! follow us in feedly


銀河系中最接近太陽系的恆星集團「畢宿星團」,似乎正被暗物質團塊撕裂開來。

畢宿星團(Hyades,也稱 Melotte 25、Collinder 50 或 Caldwell 41)距離我們約 153 光年,是一個包含數百顆恆星的疏散星團,從地球角度看過去的話,該星團內最亮的恆星們會排列成一個 V 字型,包含被暱稱為「牛眼」的巨星畢宿一;也因為距離我們如此之近,無論北半球還是南半球都很容易觀察,畢宿星團因此成為天文學家深入研究的對象之一。

已知星團由於恆星分布相當密集,內部引力相互作用實際上非常激烈,隨著星團中恆星變得越來越老,它們開始將一些恆星推向星團邊緣,最終整個星團在內部引力與外部潮汐力的鬥爭之下被扯開是不可避免的走向,可能被拉成一條條星流。

然而星流在天空中很難追蹤,因為測量恆星距離相當棘手,歐洲太空總署的蓋亞(Gaia)衛星便一直努力著繪製銀河系星圖,盡可能為銀河系中超過 10 億顆恆星帶來最詳細、最高精度、最精確的位置變化與運動速度數據。

已知畢宿星團有些恆星已被引力掃到外圍形成兩條潮汐「尾巴」,而一篇新研究利用蓋亞衛星數據著手分析這些星流中有多少恆星,接著開發模型模擬這些恆星在星團過去 6~7 億年壽命中如何被甩出。

然而將模擬結果與蓋亞衛星實際數據進行比較後,研究團隊發現畢宿星團的尾巴比預期中還要長很多,延伸了數千光年;但更奇怪的是,其中一條潮汐尾巴內的模擬恆星數量,似乎比它實際應有的數量還要多。

也就是說,實際星流裡應該有大規模質量存在,但衛星卻看不見,在對模擬進行調整後,研究人員發現這現象有一種相當吸引人的解釋:與約 1,000 萬個太陽質量的暗物質團塊碰撞,才能形成如此長但實際恆星數比預期少的星流。

這項研究表明,宇宙中被潮汐力撕扯的星流尾巴,或許是尋找神秘暗物質與正常物質相互作用的絕佳場所。新論文發表在《天文與天體物理學報》(Astronomy and Astrophysics)。

(首圖來源:歐洲太空總署