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直徑2萬光年,卻擁有1200億顆恒星,這個星系內幾乎不存在暗物質
2023/07/27

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郭德綱說人類對宇宙的了解只有5%,事實上也的確如此,因為 宇宙質能總量的95%都是暗物質和暗能量,它們才是宇宙的主流。

人類意識到暗物質的存在,是因為天文學家在測量銀河系外側恒星運動速度時,發現它們的速度竟然比內側恒星更快,而這麼快的速度很明顯已經超出銀河系的引力掌控范圍了,所以按理來說銀河系外側的恒星應該被甩出去才對,但事實上它們卻能安穩的繞銀河系中心繼續公轉。

這種引力與恒星運動速度的不匹配只有一種解釋,那就是銀河系除了自身的引力外,肯定還有額外的物質再提供額外的引力,

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因此外側的恒星才會被牢牢鎖住,可觀測宇宙中的2萬億個星系才不至于分崩離析。

然而科學家們最近發現了一個神秘的星系,它周圍似乎沒有暗物質,這個星系被命名為 NGC 1277,它的存在無疑挑戰了我們對宇宙的理解。

NGC 1277是一個位于英仙座的特殊星系,距離我們大約2.25億光年,屬于英仙座星系團的一部分,而英仙座星系團是銀河系附近最大的宇宙結構之一,NGC 1277在星系團內非常小,直徑只有2萬光年,相較之下銀河系的直徑有18萬光年。

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其次這個星系內的恒星分布很密集, 多達1200億顆恒星都擠在這個直徑僅有2萬光年的小星系里。

然而這個星系真正引人注目的是,它沒有暗物質,至少在其可觀測的半徑內沒有,目前所有的探測手段都表明,它與其他星系的平坦或上升的旋轉曲線不同,這個星系的旋轉曲線下降與其可見品質分布完全匹配,這意味著除了我們能恒星和氣體塵埃外,這個星系真的什麼都沒有了。

科學家針對這種情況提出了兩種可能

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一種是NGC 1277的暗物質被英仙座星系團內的引力剝離了,另一種是這個星系從一開始就沒有太多的暗物質, 因為它是通過合并原始星系的碎片形成的,而這些碎片在合并過程中排除了暗物質。

如果它的暗物質真的是被星系團剝離的話,這說明暗物質比普通物質更容易受到引力干擾,從而產生位移,因此當NGC 1277在星系團內運動時,它才會受到來自星系團內其他星系的引力,從而失去自己的氣體物質和暗物質。

相似的情況也許也會發生在銀河系身上,因為37億年后銀河系與仙女座星系碰撞之前,兩者的暗物質肯定就會首先交鋒,

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屆時暗物質們將先于星系的本體開始融合,然后才是兩個星系數千億顆恒星的引力重組。

然而由于暗物質不發光也不發熱,只產生引力作用,所以人類迄今為止也沒發現暗物質存在的證據,更沒有獲得暗物質的真實樣本,因此對于NGC 1277身上的暗物質謎團,我們還有很長的揭秘之路要走。

總體來看

作為宇宙兩萬億個星系之一,NGC 1277絕不是第一個也不是最后一個幾乎不存在暗物質的星系, 未來韋伯望遠鏡一定還會發現更多類似的星系,到時候我們對暗物質的了解也將得到加強,甚至是能利用暗物質也說不定。

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