天文学家已经发现了一个和银河系一样大的星系,它几乎完全由暗物质组成。暗物质是一种神秘的、看不见的物质,科学家们几十年来一直在试图弄清它的存在。只有百分之一的星系是普通的,像恒星和行星一样可见的物质。这个星系的其他99.99%的物质是看不见的。
没有人真正知道暗物质是由什么组成的,但科学家们相信它的存在,因为他们可以看到它的引力对太空中其他物体的影响。不管它是什么,宇宙中80%的质量都是暗物质。
这个名为“蜻蜓44”的黑暗星系是在2015年通过新墨西哥州的蜻蜓远摄阵列首次探测到的。这种望远镜由8个长焦镜头和照相机组成,用于观察太空中亮度不足、无法用其他望远镜观察的物体。
蜻蜓44是耶鲁大学的Pieter van Dokkum和他的同事在彗发星系团中发现的47个超扩散星系之一。彗发星系团是一个由至少1000个星系组成的星系团,距离地球约3亿光年。这个距离很容易近到望远镜可以看到;哈勃太空望远镜可以看到数十亿光年以外的东西。但是之前没有人注意到这些隐藏在黑暗中的星系。蜻蜓44是他们发现的最大最亮的星系之一。虽然它和银河系一样大,但它发出的光只有银河系的1%。
一个宇宙蜻蜓
范多克姆和他的团队后来意识到,蜻蜓44号有一个非常奇怪的地方:这么大的星系,杏耀QQ却只有这么少的恒星,不可能把自己维系在一起。没有足够的引力,恒星就会漂移开来。他们怀疑暗物质是将星系聚集在一起的原因,而这个特定的星系似乎包含了大量的暗物质,所以他们开始着手确定到底有多少暗物质。
为了研究“蜻蜓44”中暗物质的数量,研究小组求助于位于夏威夷莫纳克亚的w·m·凯克天文台(W. M. Keck Observatory)的地球上最大的望远镜之一。他们使用凯克II号望远镜上的一种叫做“深度成像多目标摄谱仪”(DEIMOS)的工具来研究星系中恒星的运动。
“恒星的运动告诉你有多少物质,”范多克姆在一份声明中说。“他们不关心问题的形式,他们只是告诉你问题就在那里。在蜻蜓星系中,恒星移动得非常快。所以这是一个巨大的差异:使用凯克天文台,我们发现由恒星运动显示的质量是恒星本身质量的很多倍。”
换句话说,van Dokkum和他的团队发现了比他们实际看到的质量大得多的证据。银河系只有0.01%是由普通可见物质构成的:即由含有质子、中子和电子的原子构成的物质。但是蜻蜓44号的另外99.99%的质量是难以捉摸的暗物质。在这个银河系大小的星系中,我们几乎什么都看不到。
“这对暗物质的研究具有重大意义,”范多克姆说。“有一些几乎完全由暗物质构成的物体是有帮助的,这样我们就不会被恒星和其他星系所拥有的东西搞糊涂。”我们之前研究过的星系都很小。这一发现为我们研究一类全新的大型天体开辟了道路。”
太空中的污点
该团队随后前往同样位于莫纳克亚山的双子座天文台,为“蜻蜓44”拍摄新照片。利用双子座多目标光谱仪(GMOS),他们创建了银河系的彩色图像。这个昏暗的球状星系看起来有点像深空照片上的污点。
来自转基因生物的新图像还揭示了一个星团的光环,
杏耀娱乐防劫持教学,杏耀联系类似于银河系周围的光环。一些研究人员认为,暗物质可能是造成星系周围的光晕的原因。如果这是真的,这意味着暗物质可能根本就不是完全黑暗的。
“最终,我们真正想要了解的是暗物质是什么,”范多克姆说。“寻找比蜻蜓44更接近我们的大质量暗星系的竞赛已经开始,所以我们可以寻找可能揭示暗物质粒子的微弱信号。”