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新研究稱“不含暗物質(zhì)”的星系其暗物質(zhì)并不存在

新研究稱“不含暗物質(zhì)”的星系其暗物質(zhì)并不存在
2018-07-06 10:18:42 新浪科技

關于暗物質(zhì)仍有許多未解之謎。但人們普遍認為它是星系的基本組成部分,星系中暗物質(zhì)的質(zhì)量遠超普通物質(zhì)。

關于暗物質(zhì)仍有許多未解之謎。但人們普遍認為它是星系的基本組成部分,星系中暗物質(zhì)的質(zhì)量遠超普通物質(zhì)。

新浪科技訊北京時間7月6日消息,據(jù)國外媒體報道,一項頗具爭議性的新研究指出,一個此前被認為不含暗物質(zhì)的星系也許終于能夠證明暗物質(zhì)并不存在。

今年三月有研究人員提出,NGC1052-DF2星系是首個未發(fā)現(xiàn)任何暗物質(zhì)的星系。但一篇新論文對此提出反駁,認為這些研究人員所說有誤。這篇新論文指出,根據(jù)該天體較早之前的測量數(shù)值,這一星系中其實和其它星系一樣,似乎充滿了某種神秘物質(zhì)。

但自相矛盾的是,研究人員又稱此次新發(fā)現(xiàn)能證明暗物質(zhì)并不存在,這也是與當前主流觀點相反的另一主要理論。

一項頗具爭議性的新研究指出,一個此前被認為不含暗物質(zhì)的星系也許終于能夠證明暗物質(zhì)并不存在。今年三月有研究人員提出,NGC1052-DF2星系是首個未發(fā)現(xiàn)任何暗物質(zhì)的星系。但一篇新論文對此提出反駁,認為這些研究人員所說有誤。

一項頗具爭議性的新研究指出,一個此前被認為不含暗物質(zhì)的星系也許終于能夠證明暗物質(zhì)并不存在。今年三月有研究人員提出,NGC1052-DF2星系是首個未發(fā)現(xiàn)任何暗物質(zhì)的星系。但一篇新論文對此提出反駁,認為這些研究人員所說有誤。

而三月份的研究人員又對這一最新理論做出了駁斥,認為這篇新論文的作者采用的測量數(shù)值不夠精確。

暗物質(zhì)之所以叫這個名字,是因為人們看不見它。這種神秘物質(zhì)猶如宇宙的隱形骨架。據(jù)科學家猜測,暗物質(zhì)可能占據(jù)了宇宙總質(zhì)量的27%。暗物質(zhì)的存在也許能解釋為何宇宙的質(zhì)量似乎超過了愛因斯坦相對論的預測數(shù)值。

今年三月,研究人員對DF2星系中的10個球狀星團(左圖)展開了研究。每個星團都由分布緊湊的大量恒星構成,圍繞該星系核心旋轉。右圖為其中一個星團的近距離圖像。但一篇新論文稱,這項耶魯大學開展的研究所用的數(shù)值不精確。

今年三月,研究人員對DF2星系中的10個球狀星團(左圖)展開了研究。每個星團都由分布緊湊的大量恒星構成,圍繞該星系核心旋轉。右圖為其中一個星團的近距離圖像。但一篇新論文稱,這項耶魯大學開展的研究所用的數(shù)值不精確。

暗物質(zhì)理論上應當無處不在。所以當研究人員在今年三月發(fā)現(xiàn)了一個似乎不含暗物質(zhì)的星系時,不禁大為困惑。該星系名為NGC1052-DF2,簡稱“DF2”。科學家發(fā)現(xiàn),該星系中可見恒星、氣體和塵埃的總和幾乎占了其全部質(zhì)量,而理應由暗物質(zhì)構成的“隱形”質(zhì)量卻不知所蹤。

這一發(fā)現(xiàn)有可能轉變我們對星系形成方式的了解,并使否認暗物質(zhì)存在的觀點成為主流。

而近日發(fā)表在論文預印網(wǎng)站arXiv上的一篇論文指出,該星系的表現(xiàn)恰恰與含有暗物質(zhì)的情況相符。

此前三月份的研究是通過研究DF2星系中星團的運動得出“該星系不含暗物質(zhì)”的結論的。DF2是一個薄薄的稀疏星系,距地球約6500萬光年。

此前發(fā)表在《自然》期刊上的研究指出,根據(jù)新墨西哥蜻蜓遠程望遠鏡陣列提供的測量數(shù)值,該星系中恒星的運動速度比含有暗物質(zhì)的情況要慢。但此次由加那利天體物理學研究所開展的新研究認為,這些數(shù)值不夠精確。據(jù)他們介紹,該星系最初發(fā)現(xiàn)于1976年,此前曾有過三個名字:KKSG04,PGC3097693和[KKS2000]04。此次新研究認為,根據(jù)該星系數(shù)十年來的測量數(shù)值,之前的《自然》研究團隊測量到的DF2星系到地球的距離要遠于實際距離。星系質(zhì)量可通過其亮度和距離計算得出。由于《自然》團隊對該星系的距離測量有誤,導致其質(zhì)量被大大高估。而既然該星系的真實質(zhì)量較輕,其中星團的運動速度其實完全正常,并且與含有暗物質(zhì)的情況相符。

但三月份論文的主要作者、耶魯大學天體物理學家皮特·多克姆(Pieter van Dokkum)指出,這項新研究的分析有誤。

“我們使用的關鍵距離數(shù)據(jù)來自哈勃望遠鏡,他們似乎對這些數(shù)據(jù)做了錯誤的解讀?!?/p>

“簡單來說,他們把不同的像素誤認成了一顆顆恒星。假如DF2星系真如他們所說的那么近,就能清晰地看出它是由無數(shù)顆恒星匯集而成的。但事實并非如此?!?/p>

但此次arXiv論文的主要作者伊格納西奧·特魯吉洛博士(Ignacio Trujillo)表示,他和同事們力挺自己的估算結果。

上次研究中所用數(shù)值由美國新墨西哥州蜻蜓遠程望遠鏡陣列提供

上次研究中所用數(shù)值由美國新墨西哥州蜻蜓遠程望遠鏡陣列提供

“我們在估算該星系距離時用了五種完全獨立的方法,每種方法都得到了相同的結論?!?/p>

如果特魯吉洛博士團隊的結論正確,該研究便可以證明暗物質(zhì)的確不存在。有一套反對暗物質(zhì)的理論認為,宇宙之所以有這些“多余”的質(zhì)量,是因為引力的行為方式與愛因斯坦的預測稍有不同。該理論名為“修正版牛頓引力理論”(MND),對基本物理法則做了一系列微調(diào),使科學家無需借助暗物質(zhì)、便能解釋宇宙中的一些奇特現(xiàn)象。某個星系中不存在暗物質(zhì)不足以證明整個宇宙中都沒有暗物質(zhì),但這些新規(guī)則若成立,就必然在宇宙各處都保持一致,不可能在某個星系中“搞特殊”。這就意味著,之前三月提出的DF2星系中星團的古怪表現(xiàn)其實支持了這套暗物質(zhì)替代理論成立的可能性。

此次發(fā)表在arXiv上的論文尚需接受同行評審。該論文通過“證明”DF2星系符合含有暗物質(zhì)的特征、支持認為暗物質(zhì)不存在的理論,不可謂不奇怪。(葉子)

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