最新發(fā)現(xiàn)由99%暗物質(zhì)組成的罕見(jiàn)天體

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原作者：Bethany Downer

編 譯：劉 峰

美 編：孫嘉璐

后 臺(tái)：朱宸宇

https://esahubble.org/news/heic2605/

在宇宙浩瀚的畫(huà)卷中，大多數(shù)星系在宇宙時(shí)空中閃耀著光芒。然而，有一類(lèi)罕見(jiàn)的星系幾乎看不見(jiàn)——低表面亮度的星系，主導(dǎo)暗物質(zhì)，僅包含稀疏散射的微弱恒星。暗物質(zhì)是一種看不見(jiàn)的物質(zhì)，不反射光線也不吸收光線，但卻有顯著的質(zhì)量。

這個(gè)被稱(chēng)為“候選暗星系2”（CDG-2）的星系，似乎僅包含四個(gè)球狀星團(tuán)。相比而言，銀河系有超過(guò)150個(gè)。該暗星系光線微弱，僅相當(dāng)于約100萬(wàn)顆太陽(yáng)。

探測(cè)如此微弱的星系極其困難。加拿大多倫多大學(xué)的大衛(wèi)·李及其團(tuán)隊(duì)利用先進(jìn)的統(tǒng)計(jì)技術(shù)，通過(guò)尋找緊密排列的球狀星團(tuán)——通常環(huán)繞正常星系的緊密球狀星團(tuán)——這些星系群通常存在于正常星系軌道，識(shí)別出了10個(gè)此前確認(rèn)的低表面亮度星系和另外兩個(gè)暗星系候選星系。這些星團(tuán)可以提示存在微弱且隱蔽的恒星群體。

為了確認(rèn)這一暗星系候選者，天文學(xué)家調(diào)動(dòng)了三座天文臺(tái)：哈勃太空望遠(yuǎn)鏡、歐洲航天局的歐幾里得空間天文臺(tái)和位于夏威夷的地面斯巴魯望遠(yuǎn)鏡。哈勃的高分辨率成像揭示了英仙座星系團(tuán)中四個(gè)球狀星系團(tuán)的緊密集合，距離約3億光年。隨后利用哈勃、歐幾里得和斯巴魯數(shù)據(jù)進(jìn)行的后續(xù)研究揭示了星團(tuán)周?chē)械膹浬⒐饷ⅰ@是存在星系的有力證據(jù)。

李說(shuō)：“這是第一個(gè)僅通過(guò)其球狀星團(tuán)群體被探測(cè)到的星系。”保守估計(jì)，這四個(gè)星系團(tuán)代表了CDG-2的全部球狀星團(tuán)群。”

初步分析顯示，CDG-2的亮度約相當(dāng)于100萬(wàn)顆類(lèi)太陽(yáng)恒星，球狀星團(tuán)占其可見(jiàn)內(nèi)容的16%。令人驚訝的是，其99%的質(zhì)量，包括可見(jiàn)物質(zhì)和暗物質(zhì)，似乎都是暗物質(zhì)。其用于恒星形成的大部分正常物質(zhì)（主要是氫氣）很可能被英仙座星系團(tuán)內(nèi)其他星系的引力相互作用剝離。

“歐幾里得天文臺(tái)的數(shù)據(jù)明確確認(rèn)了CDG-2極其微弱、漫射光的存在，首次揭示了球狀星團(tuán)背后的星系，”奧地利因斯布魯克大學(xué)天體與粒子物理研究所的弗朗辛·馬洛說(shuō)。 “英仙座星團(tuán)的歐幾里得圖像展示了該任務(wù)獨(dú)特的能力，能夠探測(cè)新的低表面亮度星系，包括極其微弱的星系，同時(shí)揭示它們的球狀星團(tuán)、核星團(tuán)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及周?chē)h(huán)境。”

球狀星團(tuán)擁有極高的恒星密度，并且在引力下緊密結(jié)合。這使得星系團(tuán)更能抵抗引力潮汐擾動(dòng)，因此成為這類(lèi)幽靈星系的可靠示蹤劑。

責(zé)任編輯：DAIKIN

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Image: Richard Whitehead.

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