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神秘力量多次击穿银河星流,科学家:是超越认知的现象

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一些恒星正沿着细长的轨道环绕银河系运行,而且它们还会做出一些让科学家难以理解的古怪行为。


环绕银河系运行的星流中,可能包含了与暗物质本质有关的线索。RubinObs / NOIRLab / NSF / AURA / J. daSilva / M. Zamani

科学家计划用明年晚些时候投入运行的薇拉·鲁宾天文台揭示暗物质的本质,所用方法是识别环绕银河系运行的细长星流,并在这些星流中寻找某些异乎寻常的现象。

银河系外围存在着很多星流。星流中的恒星来自球状星团或矮星系。它们在银河系引力带来的潮汐效应下瓦解,然后变得极为细长。

在以往的研究中,科学家发现一些星流似乎有被不明力量扰动的迹象。一些恒星离开了原来的运行轨迹,“散落一旁”;或者“打了结”。还有一些星流似乎被什么看不见的东西击穿,发生了“断裂”。

有学者认为,扰动星流的,可能是存在于较小尺度上的暗物质团块。

暗物质是天文学家根据宇宙中的一些神秘现象假设出来的概念。它似乎没有形体,却能产生引力。而且如果没有这部分引力,宇宙中的各种天体结构就会瓦解。理论上暗物质还必须占物质总量的大部分,宇宙才能正常运行。

科学家提出了各种各样的假设,试图解开这个巨大的谜。大部分学者认为暗物质可能是一种粒子,这种粒子具有一些非常古怪的特点。但是直到今天也没有人发现过这些假想粒子中的任何一种。

而以“冷暗物质”假设为基础的标准宇宙学模型认为,暗物质粒子只与常规物质和电磁辐射发生极弱的相互作用,且它们能够在小尺度上集结成团。这些小尺度的暗物质团块一旦通过引力与宇宙中的常规物质结构发生相互作用,后者的动力学特征就会被干扰,甚至其外观也会发生明显变化。

星流就是一种存在于较小尺度上的常规物质结构。而且星流大多存在于银河系的外围,较少受其他常规物质结构的引力干扰。所以科学家推测发生在星流身上的那些神秘现象或许就与暗物质有关。

由于星流中的恒星具有相同的运动方向,只要将这些恒星从银河系的背景群星中识别出来,研究人员就可以在这些环绕银河系运行的细长结构中寻找与暗物质有关的异常现象。而薇拉·鲁宾天文台在这方面的潜力将是有史以来最强的,其有能力发现的星流与地球的距离至少是目前的五倍。

参考
Rubin Observatory Will Reveal Dark Matter’s Ghostly Disruptions of Stellar Streams
https://noirlab.edu/public/news/noirlab2409/

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