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研究人員正關注挑戰暗物質理論的巨大星體NGC1277

2023-10-16 09:40:23信息公告60

由加那利天文研究所(IAC)和拉古納學院(ULL)領導的國際研究首次發覺了一個沒有暗物質的大質量星體的證據。這一結果是對當前宇宙學標準模型的挑戰。這項研究發表在專業刊物《天文學與天體化學學》(and)上。jF8物理好資源網(原物理ok網)

由IAC和拉古納學院(ULL)研究員塞巴斯蒂安-科梅?。èComerón)領導的科學家小組發覺,NGC1277星體不包含暗物質。這是一個大質量星體(它的質量是銀河系的數倍)第一次沒有顯示出宇宙中這些不可見成份的證據??汽溌〗忉屨f:"這一結果與目前公認的包含暗物質的宇宙學模型不符。"jF8物理好資源網(原物理ok網)

一個被暗物質光環映照的傳統星體(ESO325-G004)與NGC1277星體(右邊)的比較,后者搶占了重量標尺上最重的藍籌股,而前者的質量分布研究顯示其中不存在暗物質。圖片來源:設計PérezDíaz(IAC).NGC1277的圖象:NASA,ESA,andM.(IAC).ESO325-G004的圖象:NASA,ESA,andTheTeam(STScI/AURA);J.(State)jF8物理好資源網(原物理ok網)

在目前的標準宇宙學模型中,大質量星體包含大量暗物質,這些物質與正常物質的互相作用形式不同;暗物質存在的惟一證據是它對星體和附近二氧化碳形成的強悍引力,而這些互相作用是可以觀測到的。jF8物理好資源網(原物理ok網)

NGC1277被覺得是"遺跡星體"的原型,這意味著它是一個沒有與毗鄰星體發生過互相作用的星體。這種類型的星體極其罕見,它們被覺得是宇宙初期產生的巨型星體的遺跡。jF8物理好資源網(原物理ok網)

科梅隆解釋說:"殘余星體在幫助我們了解第一批星體是怎樣產生的方面具有重要意義,這也是我們決定用積分場波譜儀觀測NGC1277的誘因。"jF8物理好資源網(原物理ok網)

研究小組從波譜中生成了運動圖,因而確定了星體內質量的分布,其直徑大概為20,000光年。研究結果表明,NGC1277的質量分布與星體分布完全一致。由此天文與天體物理系,她們推測,在觀測到的直徑范圍內,暗物質不可能超過5%,雖然觀測結果與完全不存在暗物質的情況一致。jF8物理好資源網(原物理ok網)

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"但是,按照目前的宇宙學模型預測,像NGC1277這樣質量的星體,其質量中起碼有10%是暗物質,最多可達70%。"參與這項研究的IAC和ULL研究員伊格納西奧-特魯希略()強調:"觀測結果與我們的預期之間的這些差別是一個謎,甚至可能是對標準模型的挑戰。"jF8物理好資源網(原物理ok網)

對于NGC1277中暗物質的缺位,研究提出了兩種可能的解釋。"一種解釋是,這個星體所在的星體團與周圍介質的引力互相作用剝離了暗物質,"IAC和ULL的研究員AnnaFerré-Mateu評論說,她也參與了這項研究。"另一種情況是,在原星體碎片合并產生星體時,暗物質被逐出了星體系統,因而形成了這個遺跡星體。"jF8物理好資源網(原物理ok網)

這兩種解釋都不能讓研究報告的作者完全滿意,"為此,大質量星體怎樣在沒有暗物質的情況下產生的謎團依然是個謎",科麥隆堅持說。為了繼續研究這個懸案,研究小組計劃借助坐落加那利群島拉帕爾馬的羅克-德洛斯-穆查喬斯天文臺(Roquedelos)的威廉-赫歇爾望遠鏡(,WHT)上的WEAVE儀器進行新的觀測。jF8物理好資源網(原物理ok網)

假如NGC1277不存在暗物質這一結果得到否認,這么它將使人們對暗物質的其他模型形成強烈的懷疑天文與天體物理系,即在這種模型中,萬有引力被改變了,星體內部引力的主要部份是因為大尺度萬有引力定理的微小變化導致的。特魯希略強調:"雖然特定星體中的暗物質可能會消失,但更改后的萬有引力定理必須是普遍的,它不可能有例外,因而,一個沒有暗物質的星體就是對這類暗物質代替理論的反駁。"jF8物理好資源網(原物理ok網)

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