哈勃新数据解释了暗物质缺失星系的起源
自2018年以来,科学家们发现了两个暗物质缺失系统,在天文学中引发了关于天体性质和引力规律的激烈辩论。根据美国国家航空航天局(NASA)的网站,NASA和欧洲航天局(ESA)利用哈勃望远镜的最新数据来解释星系中大部分暗物质为何"失踪"。这项研究不仅解决了一个天文问题,而且还使现有的星系形成和演化的知识与宇宙学模型相一致。
2018年,美国宇航局和欧空局利用哈勃太空望远镜和其他几个观测站的数据,首次在鲸目动物星座(NGC 1052-DF2)发现了一个暗物质缺失最多的星系,距离我们4500万光年。星系的奇怪特性使天文学家感到惊讶。因为根据现有理论,暗物质是星系形成和演化模型中最关键的组成部分,一旦大量的暗物质丢失,演化过程就缺乏足够的引力来形成星系。但事故发生一年后,发现了另一个缺失的暗物质星系NGC 1052-DF4,进一步引发了天文学家对星系性质和引力定律的争论。
此次,科学家们拿到的最新数据为NGC1052-DF4星系的暗物质缺失提供了证据。澳大利亚新南威尔士大学米雷亚·蒙特斯带领的一个国际团队,通过深光学成像技术展开研究。他们发现,潮汐破坏的影响可以解释缺失的暗物质:邻近的大型星系NGC1035的引力正在将NGC1052-DF4拆解开来,在这一过程中,暗物质被"剥离"了,但恒星在随后"感受"到的其实是与另一个星系的相互作用。
蒙特斯说:"这种情况只能通过一张非常深的图像来观察,它可以显示出非常微弱的特征。我们用哈勃望远镜发现NGC 1052-DF4正以两种方式相互作用,研究星系的光和球状星系团的分布,"蒙特斯说。
研究小组成员说,双筒望远镜极高的分辨率使他们能够从所获得的数据中识别出球状星系团,而来自西班牙金丝雀望远镜和UC 80望远镜的数据则补充了哈勃的观测结果。
研究结果解释了星系中暗物质缺乏的原因,支持了潮汐破坏机制,并意味着目前对引力定律的理解不需要因此而修改。
这项研究的结果应该是令人满意和令人失望的。幸运的是,地心引力定律的"建构"仍然很强;令人失望的是,科学定理在短期内仍不会有重大突破。库恩总结了科学发展的模型:前科学时期(无范式)、传统科学时期(建立范式)、科学革命时期(范式动摇)、新传统科学时期(新范式)。过去建立了一套范式,现在没有任何新的新发现能够找到合理的解释。