Nube挑战暗物质模型的几乎看不见的星系

导读 Nube 是一个几乎看不见的矮星系,由加那利天体研究所 (IAC) 领导的国际研究小组与拉古纳大学 (ULL) 和其他机构合作发现。这个名字是由...

Nube 是一个几乎看不见的矮星系,由加那利天体研究所 (IAC) 领导的国际研究小组与拉古纳大学 (ULL) 和其他机构合作发现。

这个名字是由该小组中一位研究人员的 5 岁女儿建议的,因为该物体的外观呈弥漫性。它的表面亮度非常微弱,以至于在之前对这部分天空的各种观测中都没有被注意到,就好像它是某种幽灵一样。这是因为它的恒星分布在如此大的体积中,以至于“Nube”(西班牙语中“云”的意思)几乎无法被发现。

这个新发现的星系具有一系列特定的属性,将其与之前已知的物体区分开来。研究小组估计,努贝星系是一个矮星系,其亮度是其他同类星系的十倍,但也比其他具有相当数量恒星的天体大十倍。为了向懂一点天文学的人展示这意味着什么,这个星系的大小是银河系的三分之一,但质量与小麦哲伦星云相似。

“以我们目前的知识,我们不明白具有如此极端特征的星系如何存在”,该文章的第一作者、IAC 和 ULL 的研究员Mireia Montes解释道。

多年来,本文的第二作者 Ignacio Trujillo 一直在Legado del IAC Stripe 82项目的框架内,根据 SDSS 图像(斯隆数字巡天)分析特定的天空带。在数据的一次修订中,他们注意到一个微弱的补丁,看起来足够有趣,可以建立一个研究项目。

下一步是使用来自加那利群岛大望远镜 (GTC) 的超深彩色图像,以确认调查中的这个斑块不是某种类型的错误,而是一个极其分散的物体。由于努布星的亮度很暗,很难确定它的准确距离。作者利用美国格林班克望远镜 (GBT) 获得的观测结果估计 Nube 的距离为 3 亿光年,尽管即将使用甚大阵列 (VLA) 射电望远镜和光学威廉·赫歇尔望远镜进行观测位于拉帕尔马岛 Roque de los Muchachos 天文台的(WHT)应该可以帮助他们证明这个距离是否正确。伊格纳西奥·特鲁希略评论道:“即使星系离我们更近,它仍然是一个非常奇怪的物体,并对天体物理学提出重大挑战。 ”

当前暗物质模型的另一个挑战?

一般规则是,星系内部区域的恒星密度要大得多,并且随着距中心距离的增加,该密度迅速下降。然而,蒙特斯表示,在 Nube 中,“整个天体中恒星的密度变化很小,这就是它如此微弱的原因,直到我们从 GTC 获得超深图像之前,我们才能够很好地观察它” 。

努贝让天文学家感到困惑。研究小组解释说,表面上看,没有相互作用,也没有其他迹象表明其奇怪的特性。即使基于不同的场景,宇宙学模拟也无法重现其“极端”特征。“在目前公认的宇宙学模型(冷暗物质模型)中,我们没有一个可行的解释”蒙特斯解释道。

冷暗物质模型可以再现宇宙中的大尺度结构,但也有一些小尺度的场景,比如Nube的情况,它无法给出很好的答案。我们已经展示了不同的理论模型如何无法产生它,这使其成为迄今为止已知的最极端的情况之一。蒙特斯评论道:“通过这个星系以及我们可能发现的类似星系,我们有可能找到更多线索,从而打开了解宇宙的新窗口。 ”

伊格纳西奥·特鲁希略(Ignacio Trujillo)表示:“一种颇具吸引力的可能性是,Nube 的不寻常特性向我们表明,构成暗物质的粒子的质量极小。 ” 如果真是这样,那么这个星系的不寻常特性将证明量子物理学的特性,但只是在银河尺度上。他总结道:“如果这一假设得到证实,这将是自然最美丽的展示之一,将最小的世界与最大的世界统一起来。”

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