近日,天文学家在 NGC 1052 天区发现了一连串颠覆认知的天文现象,三个不含暗物质的矮星系扎堆出现,这到底是观测误差,还是宇宙暗藏的新规律?
说起这事还要从 2018 年说起,天文学家在该天区发现了矮星系 NGC 1052 DF2,它的特别之处直接戳破了天文界的默认铁律。
几乎每个星系都被暗物质包裹,这是天文学家默认的铁律,暗物质不发光、不参与电磁相互作用,却能提供远超可见物质的引力,相当于星系的 “隐形骨架”,把恒星、气体收拢在一起。
我们通过星系旋转曲线发现暗物质,星系体量越小,暗物质占比越高,这一规律被认为牢不可破。
但 DF2 打破了这一切,天文学家观测它内部恒星的运动后发现,仅凭可见物质的总引力,就完全能解释恒星的运行轨迹,压根不需要额外的暗物质。
消息传出后,天文界炸开了锅,不少人质疑是距离测算出错,或是观测数据有偏差。
谁也没料到,后续的发现更加离谱,2019 年,还是在 NGC 1052 天区,天文学家发现了矮星系 NGC 1052 DF4,同样不含暗物质。近年,又有新的矮星系 DF9 被确认,依旧没有暗物质踪迹。
三个无暗物质矮星系竟排成一条直线,一开始天文学家以为是二维投影的视觉效果,毕竟我们看到的只是平面图像,三维空间里或许杂乱无章。
但经过仔细测算,它们在三维空间里确实沿着一条直线排布,像一串串起来的珍珠。
这一结果让天文学家联想到了子弹矮星系碰撞模型:两个被暗物质包裹的矮星系迎头相撞时,恒星彼此间距大,会直接穿过彼此,暗物质同样不参与电磁相互作用,也能毫无阻碍地穿过去。
但星系中的气体云就没这么幸运了,它们会碰撞摩擦,留在暗物质和恒星远离的区域。这些气体云后续会演化出恒星,最终形成一串排列整齐、不含暗物质的矮星系。
巧合还是真相?暗物质反而被佐证
三个无暗物质矮星系的排布和特性,完美契合这个碰撞模型,这反而让不少天文学家松了口气: 这一发现反而印证了暗物质的真实存在。
如果暗物质只是理论假设,无法和普通物质分离,就不可能出现碰撞后暗物质脱离普通物质的情况。
只有暗物质是真实存在的实体,不与电磁力互动,才能在碰撞后和气体云、恒星彻底分开,留下没有暗物质的矮星系。
目前天文学家在这条直线上还发现了十余个候选矮星系,只是它们亮度太低,现有望远镜还没法精准测量内部恒星运动。
未来随着更强大的观测设备投入使用,如果能确认这些矮星系同样不含暗物质,子弹矮星系碰撞模型将得到全面验证,人类对暗物质的认知也将更进一步。
宇宙的神秘远超我们的想象,这次的发现没有推翻暗物质理论,反而让我们离真相更近了一步,天文观测不断刷新认知,或许未来某一天,我们就能彻底揭开暗物质的神秘面纱。