这个星系，竟无视暗物质理论的存在！

　　在受到赞扬和怀疑之后，发现NGC 1052-DF2的天文学家团队带着关于其奇异性质更有力的证据回来了。NGC 1052-DF2是已知第一个几乎不包含暗物质的星系。暗物质是一种神秘、看不见的物质，通常主宰着星系的构成；找到一个丢失暗物质的星系是前所未有的，而且完全出乎意料。如果有一个目标，你脑海中总会有一个小声音在说，但如果你错了呢？研究小组组长、耶鲁大学索尔·戈德曼家族天文学教授彼得·范·多克姆(Pieter van Dokkum)说：
　　博科园-科学科普：尽管做了所有我们能想到的检查，还是担心大自然把我们扔进了一个怪圈，让一些东西看起来很特别，而实际上它却很平凡。现在范多库姆的团队有两项新研究来支持他们最初的观察，证明暗物质实际上是可以从星系中分离出来。团队成员包括多伦多大学天文学和天体物理学教授罗伯托·亚伯拉罕、圣何塞州立大学物理学和天文学副教授亚伦·罗曼诺斯基、哈佛大学天文学教授查理·康罗伊和耶鲁大学研究生珊妮·丹尼利。大约两年前首次发现该星系的达涅利说：我们看到了一些全新的东西，这是多么令人着迷的事情。
　　没人知道有这样的星系存在，对天文学学生来说，世界上最好的事情就是发现一个物体，不管是行星、恒星还是星系，没人知道，甚至没人想过。在第一项研究中，研究小组证实了他们对NGC 1052-DF2(简称DF2)的初步观察，这表明暗物质实际上在星系中并不存在。利用W. M.凯克天文台的凯克宇宙网络成像仪(KCWI)，收集了更精确的测量数据，发现星系内部的球状星团确实在以与星系正常物质质量一致的速度运动。如果DF2中有暗物质，星团的运动速度会快得多。
　　NGC 1052-DF2是第一个已知几乎不含暗物质的星系。图片：Yale University
　　要作者Danieli说：KCWI是独一无二的，因为它结合了大面积研究。该仪器不仅能让我们同时看到整个星系，它的高光谱分辨率也能让我们准确地测量质量，世界上没有其他乐器具有这两种特性！在第二项研究中，研究小组使用凯克天文台的低分辨率成像光谱仪(LRIS)发现了另一个没有暗物质的星系，名为NGC 1052-DF4，简称DF4。DF4论文的第一作者范多库姆(van Dokkum)说：发现第二个只有很少甚至没有暗物质的星系，就像最初发现DF2一样令人兴奋。这意味着现在发现更多这样的星系几率比我们之前认为的要高。
　　由于目前对这些星系是如何形成的没有很好的解释，研究人员希望这些发现将鼓励更多的科学家致力于这个谜题。研究结果发表在《天体物理学》上。和DF2一样，DF4属于一个相对较新的星系类别，称为超漫射星系(UDGs)。它们和银河系差不多，但恒星数量却比银河系少100到1000倍，这使得它们看起来毛茸茸、半透明，因此很难观察到。具有讽刺意味的是，这些udg中暗物质的缺乏加强了暗物质理论。它证明了暗物质是一种不与＂正常＂物质耦合的物质，因为两者可以分别被发现。
　　蜻蜓长焦阵列拍摄一幅调查图像显示了椭圆星系NGC 1052(中心)区域内的物体。其中包括DF2(左下)和DF4(右上)；这两个星系都是缺乏暗物质的星系，它们在大小、光度、形态、球状星团数量和速度色散方面都很相似。图片：P. Van Dokkum (Yale University)/STScI/ACS
　　这些星系的发现很难用改变大规模引力定律的理论来解释，作为暗物质假说的替代。这一令人震惊的发现在2018年3月该团队首次公布结果时招致了一些批评。有时候会有点压力，一方面，这是科学过程的工作原理，看到一些有趣的东西，其他人不同意，你得到了新的数据，最后你对宇宙有了更多的了解。另一方面，虽然大多数批评是建设性的和礼貌的，但并不是所有。每次有新的评论出来，我们都得赶紧弄清楚我们是不是漏掉了什么。范多库姆说，团队在那些艰难时刻团结一致而感到自豪。
　　他们的努力得到了回报，宇宙的合作给了他们更多理由去寻找像DF2和DF4这样的udg。达涅利正在用蜻蜓远距摄影阵列(DTA)进行一项广域研究调查，以系统地寻找更多的例子，然后再次使用凯克望远镜观察候选对象。丹尼利说：我们希望下一步能发现这些星系有多普遍，以及它们是否存在于宇宙的其他区域，希望找到更多的证据，帮助我们理解这些星系的性质如何与目前的理论相结合，希望这将使我们进一步了解宇宙中最大的谜团之一：暗物质的性质。
　　博科园-科学科普｜研究/来自: WM凯克天文台
　　参考期刊文献:《天体物理学》
　　DOI: 10.3847/2041-8213/ab0e8c
　　DOI: 10.3847/2041-8213/ab0d92
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