备受争议的“无暗物质星系”通过了最困难的测试
2019-10-22 00:37:07   来源：东方头条   

这里拍摄的星系NGC 1052-DF4是被认为没有暗物质的两个星系中的第二个。对这一想法的最新挑战之一是质疑这个星系和另一个星系的距离(NGC 1052-DF2)，但一篇新的论文刚刚证实了更大的距离为6，000万光年，而不是另一个团队青睐的4，000万光年的距离。

理论上，所有星系都应该包含大量的暗物质，只有一个例外。

宇宙中已知最快的星系之一，以几千公里/秒的光速穿过星系团(并被剥去气体)。恒星尾迹形成，而暗物质则继续与原始星系相联。因为正常物质对宇宙的所有力都有反应，而暗物质只会经历引力，它们可以相互分离，而被剥离的气体可能会重新折叠，形成一个更小的暗物质无星系。

银河合并、相互作用或气体剥离事件可以隔离大量正常物质。

恒星形成、气体桥和不规则形状的星系只是希克森紧凑型群31中出现的一些特征。紧密的星系群通常可以说明星系合并是如何在不同的阶段和环境中出现的，并能与一些较小的卫星星系一起定居在一个大的椭圆星系中，其中一些星系应该包含暗物质，而另一些星系则应该完全没有暗物质。

这些被释放的星团应该会被引力和重新分离，从而创造出无暗物质的星系。

Hanny‘s Voorwerp在2011年被发现，它是目前已知的20多个物体中的第一个，它是一种绿色的、发光的气体(由于电离氧的作用)，这些气体延伸到附近星系以外的数万光年。这类天体的进化版本，应该代表从主星系中喷出的一堆正常物质，可能会产生像df2和df 4这样的无暗物质星系。

批评者认为他们的缺席证明暗物质是不存在的。

巨大的椭圆星系NGC 1052(左边)控制着它的星系团，尽管还有许多其他大型星系，比如巨型螺旋星系NGC 1042。在这些星系附近有一些很小的、几乎看不见的超漫射星系，被称为NGC 1052-DF2和NGC 1052-DF4(简称DF2和DF4)，如果它们距离NGC 1052：60到7000万光年，它们似乎仅由正常物质组成。

然而，2018年和2019年科学家宣布两个无暗物质星系： NGC 1052-DF2和NGC 1052-DF4.

整个蜻蜓地，大约11平方度，集中在NGC 1052。变焦显示的是NGC 1052的周围环境，而NGC 1052-DF2则突出显示在嵌入式中.这是Van Dokkum等人的扩展数据图1。2018年出版，宣布发现DF2。几个月后，Df_4星系在同一场中被测量，也揭示了暗物质无的性质。

关键的进步是测量它们的速度色散，这是由现代仪器实现的。

在相对邻近的宇宙中(在1亿光年内)，为寻找极低表面亮度星系而优化的蜻蜓远距阵列已经在NGC 1052-DF2中发现了一个独特的星系。它可能是多个星系中的第一个，现在NGC 1052-DF4加入其中，没有证据显示暗物质在其中。(亚伯拉罕和范多库姆(2014年)/耶鲁大学)

这些测量，再加上母星系NGC 1052的距离，可以重建它们的总质量。

星系DF2的KCWI光谱(黑色)，直接取自arxiv：1901.03711的新论文，早期的结果来自一个竞争团队，使用的是红色叠加的缪斯。您可以清楚地看到，与KCWI数据相比，MUSE数据分辨率较低，被涂抹，并且人为地膨胀。结果是由前人的研究人员推断出的一个人工的大速度色散。

距离估计在6，000万到7，000万光年之间，它们的银河系性质表明暗物质是无成分的.

星系NGC 1052-DF2是由W.M.凯克望远镜上的KCWI摄谱仪在莫纳基亚上拍摄的，使科学家能够以前所未有的精度探测星系内恒星和球状星系团的运动。(Da

以前，aNGC 1052-DF2表面亮度波动的直接测量屈服同样的距离但疑虑依然存在。

这个看上去模糊的大星系是如此的分散，以至于天文学家称它为“透明”星系，因为他们可以清楚地看到它背后的遥远星系。这个被归类为NGC1052-DF2的幽灵物体没有明显的中心区域，甚至没有螺旋臂和圆盘，这是螺旋星系的典型特征。但它看起来也不像一个椭圆星系，因为它的速度色散都是错误的。甚至它的球状星团也是奇球：它们是其他星系中典型恒星群的两倍大。与这个星系最奇怪的一面相比，所有这些奇怪之处都显得黯然失色：NGC1052-DF2由于它明显缺乏暗物质而备受争议。在DF4的加入下，这些星系可以解决一个巨大的宇宙难题。

不同的团队声称这些星系属于更近的前景群暗指典型的暗物质密度。

超漫射星系KKS 2000]04(NGC 1052-DF2)朝向Cetus星座，被认为是一个完全没有暗物质的星系。Trujillo等人的研究结果。质疑这一点，声称星系更近了，因此质量与光度的比率(和速度色散)与以前所认为的不同。这是极具争议的。

哈勃测量了另一个星系NGC 1052-DF4，被拿走来解决争议。

由Danieli、Van Dokkum等人组成的哈勃太空望远镜拍摄的关于NGC 1052-DF4星系的新数据比以前的观测结果要深8倍。从红巨星分支的顶端测量恒星，他们推断出星系的距离为18.8 mpc(6100万光年)，与ngc 1052组一致，而与另一个前景组的距离则更近2000万光年。

利用红巨星枝条顶端的恒星，确定了6100万光年的距离。与暗物质一致。

附近的许多星系，包括所有局部星系群(大部分集中在极左)，显示出它们的质量和速度色散之间的关系，这表明暗物质的存在。NGC 1052-DF2是已知的第一个仅由正常物质组成的星系，后来在2019年早期由DF4加入。这些最新的观测证实了与这些星系的距离，因此也证实了它们的暗物质不存在的性质。

如果这些星系确实拥有测量到的大小、距离和速度色散，它们必须是无暗物质的。