荷蘭科學(xué)家或許發(fā)現(xiàn)了一種沒有暗物質(zhì)的星系。而現(xiàn)有星系形成理論認(rèn)為，暗物質(zhì)是星系形成的關(guān)鍵。最新研究如獲得證實，將顛覆目前有關(guān)星系形成的基本理論。
該星系名為AGC114905，是一個超漫射星系(UDG)——這些星系很暗，大小與銀河系差不多，但其恒星數(shù)量是銀河系的1000倍，距離地球約2.5億光年。
荷蘭格羅寧根大學(xué)卡普特恩天文研究所的帕維爾·曼塞拉·皮尼亞及其同事在2019年第一次觀察到AGC114905，懷疑它可能沒有暗物質(zhì)，因為它旋轉(zhuǎn)得非常快。星系旋轉(zhuǎn)的速度揭示了它包含多少物質(zhì)——星系質(zhì)量越大，引力越強，旋轉(zhuǎn)越快。通過將星系的旋轉(zhuǎn)速度與可以看到的物質(zhì)(恒星、氣體和塵埃的數(shù)量)進行比較，可以反向計算出必須存在多少額外的不可見物質(zhì)(暗物質(zhì))才能解釋星系的速度。
但當(dāng)時這個星系發(fā)出的光線異常微弱，他們沒有足夠的數(shù)據(jù)來完全了解其旋轉(zhuǎn)速度，以判斷它是否包含暗物質(zhì)。此次，他們借助了超大陣列望遠鏡(VLA)收集的40個小時的觀測數(shù)據(jù)，繪制出該星系內(nèi)氣體的圖譜，計算出了氣體運動的速度，并據(jù)此得出星系的旋轉(zhuǎn)速度，從而計算出星系中存在多少暗物質(zhì)。最終他們得出結(jié)論：在這個星系內(nèi)，暗物質(zhì)似乎沒有“立錐之地”。
此前，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)的的UDG中有些富含暗物質(zhì)，有些缺乏暗物質(zhì)，后者中的某些星系位于更大質(zhì)量星系附近。這表明，較大質(zhì)量星系通過引力將較小星系的暗物質(zhì)“搶走”，但AGC114905附近沒有任何大質(zhì)量星系，這種解釋說不通。
皮尼亞表示：“從原則上來說，這樣的星系不應(yīng)該存在，暗物質(zhì)被認(rèn)為是讓恒星、氣體和塵埃膠著在一起組成星系的‘膠水’——其產(chǎn)生的引力有助于將正常物質(zhì)聚集在一起。如果存在沒有暗物質(zhì)的星系，就意味著星系形成可能不需要暗物質(zhì)，這將顛覆現(xiàn)有的星系形成理論。”
耶魯大學(xué)天文學(xué)家皮亞特·凡·多庫姆沒有參與這項新研究。他說，新發(fā)現(xiàn)有重要意義，但天文學(xué)家需要開展更多研究，以證實這一星系確實沒有暗物質(zhì)。(劉霞)
