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“不含暗物質”的星系真的存在嗎?新研究說存在!

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發表於 2018-7-7 14:20:44 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
來源: 新浪科技

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關於暗物質仍有許多未解之謎。但人們普遍認為它是星系的基本組成部分,星系中暗物質的質量遠超普通物質。

  新浪科技訊 北京時間7月6日消息,據國外媒體報道,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的星系也許終於能夠證明暗物質並不存在。
  今年三月有研究人員提出,NGC1052-DF2星系是首個未發現任何暗物質的星系。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,根據該天體較早之前的測量數值,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。
  但自相矛盾的是,研究人員又稱此次新發現能證明暗物質並不存在,這也是與當前主流觀點相反的另一主要理論。


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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的星系也許終於能夠證明暗物質並不存在。今年三月有研究人員提出,NGC1052-DF2星系是首個未發現任何暗物質的星系。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採用的測量數值不夠精確。
  暗物質之所以叫這個名字,是因為人們看不見它。這種神秘物質猶如宇宙的隱形骨架。據科學家猜測,暗物質可能占據了宇宙總質量的27%。暗物質的存在也許能解釋為何宇宙的質量似乎超過了愛因斯坦相對論的預測數值


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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恆星構成,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值不精確。

  暗物質理論上應當無處不在。所以當研究人員在今年三月發現了一個似乎不含暗物質的星系時,不禁大為困惑。該星系名為NGC1052-DF2,簡稱“DF2”。科學家發現,該星系中可見恆星、氣體和塵埃的總和幾乎佔了其全部質量,而理應由暗物質構成的“隱形”質量卻不知所蹤。
  這一發現有可能轉變我們對星系形成方式的了解,並使否認暗物質存在的觀點成為主流。
  而近日發表在論文預印網站arXiv上的一篇論文指出,該星系的表現恰恰與含有暗物質的情況相符。
  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”的結論的。DF2是一個薄薄的稀疏星系,距地球約6500萬光年。
  此前發表在《自然》期刊上的研究指出,根據新墨西哥蜻蜓遠程望遠鏡陣列提供的測量數值,該星系中恆星的運動速度比含有暗物質的情況要慢。但此次由加那利天體物理學研究所開展的新研究認為,這些數值不夠精確。據他們介紹,該星系最初發現於1976年,此前曾有過三個名字:KKSG04,PGC3097693和[KKS2000]04。此次新研究認為,根據該星系數十年來的測量數值,之前的《自然》研究團隊測量到的DF2星繫到地球的距離要遠於實際距離。星系質量可通過其亮度和距離計算得出。由於《自然》團隊對該星系的距離測量有誤,導致其質量被大大高估。而既然該星系的真實質量較輕,其中星團的運動速度其實完全正常,並且與含有暗物質的情況相符。
  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據來自哈勃望遠鏡,他們似乎對這些數據做了錯誤的解讀。”
  “簡單來說,他們把不同的像素誤認成了一顆顆恆星。假如DF2星系真如他們所說的那麼近,就能清晰地看出它是由無數顆恆星匯集而成的。但事實並非如此。”
  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。


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上次研究中所用數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。”
  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的確不存在。有一套反對暗物質的理論認為,宇宙之所以有這些“多餘”的質量,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,使科學家無需藉助暗物質、便能解釋宇宙中的一些奇特現象。某個星系中不存在暗物質不足以證明整個宇宙中都沒有暗物質,但這些新規則若成立,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”。這就意味着,之前三月提出的DF2星系中星團的古怪表現其實支持了這套暗物質替代理論成立的可能性。
  此次發表在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的特徵、支持認為暗物質不存在的理論,不可謂不奇怪。



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