研究:十二顆恆星流圖有助揭示銀河系暗物質

笛睿

【正見新聞網2022年01月17日】

天文學家發現了十二條在銀河系的外圍繞行銀河系的原始恆星流,並繪製出第一份原始恆星流的分布圖。研究者稱這有助於揭示銀河系內暗物質的分布和特性。

原始恆星流是銀河系在數十億年的發展過程中吞併附近小星系或星團後留下的證據。這些小星系或星團併入銀河系以後,逐漸地消散,只留下這些恆星流。通過探查這些恆星流,科學家能解讀出它們來源星系或星團的很多特性,以及進一步了解銀河系的演化歷史。

科學家估計,銀河系被一團巨大的、不可見的暗物質包圍著。而這些恆星流就漂浮在暗物質之上,繞行銀河系。

主要研究者之一雪梨大學的傑蘭特·劉易斯(Geraint F. Lewis)說:「想像一棵聖誕樹,在漆黑的夜晚,我們只能看到聖誕樹上的彩燈,聖誕樹在彩燈的包圍之下。但是,從彩燈分布的形狀就能看出聖誕樹的形狀。這些恆星流分布的形態也是這樣,它們的運行軌道揭示了暗物質的形狀。」

暗物質是科學家假設宇宙中存在的一種物質,而且認為它們在宇宙中的含量比可見物質更多。理論預測暗物質不與光發生互動,只與物質通過引力發生互動,從而把星系內的物質拉攏在一起。在星系旋轉的過程中,裡面的恆星或行星才不會飛離星系。然而,究竟暗物質由什麼物質構成,又有怎樣的特性,這都是天文學上的未知數。

這個研究組利用英澳望遠鏡(Anglo-Australian Telescope, AAT)搜集恆星流的信息。AAT位於澳洲海拔1,100多米高的賽丁泉天文台內,口徑接近4米。研究人員利用星光的都卜勒頻移(Doppler shift)特性測量恆星的移動速度——就像巡警在公路上用測速槍測量車輛行駛速度的原理一樣,測出每一顆恆星的運行速度。

合作研究者麥覺理大學(Macquarie University)的丹尼爾·扎克(Daniel Zucker)說,以前的研究一次只能觀測一道恆星流,AAT望遠鏡能夠同時觀測好幾道恆星流。

研究負責人多倫多大學(University of Toronto)的李婷(Ting Li,音譯)說,他們下一步計劃找到更多這類恆星流並逐一測量。目前她對研究的進展很滿意。「未來十年內,將有很多同行投入這方面的研究,我們是這個研究方向的開拓者。」

《天體物理學期刊》(The Astrophysical Journal)接收了這份論文準備發表。預印版1月2日發表於預印網arXiv。

(大紀元)

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