還有藏在銀河系背後的“大傢伙”,奇特“怪獸”挑戰暗物質


還有藏在銀河系背後的“大傢伙”,奇特“怪獸”挑戰暗物質

隱藏在銀河系遠端的“唧筒座2”(左上)。圖片來源:G. TORREALBA


有一個隱形的“大傢伙”環繞銀河系運轉。天文學家發現了一個名為“唧筒座2”、大小為銀河系1/3的矮星系。其和銀河系最大伴星系——大麥哲倫星雲一樣大,但此前一直未被觀測到,因為它的亮度只有大麥哲倫星雲的萬分之一。這樣一個奇特的“怪獸”向銀河系和暗物質形成模型發起了挑戰。暗物質是幫助將星系聚集在一起的看不見的物質。

科學家利用歐洲空間局“蓋亞”衛星的數據發現了“唧筒座2”。“蓋亞”衛星是測量銀河系及其周圍10億多顆恆星運動和性質的望遠鏡。中國臺北中央研究院天文學博士後Gabriel Torrealba決定仔細分析這些數據,以尋找天琴座RR型變星。這些通常在矮星系中發現的古老恆星閃爍著跳動的藍色光線。而光線跳動的速率能顯示其固有亮度,從而使研究人員得以確定它們的距離。

“天琴座RR型變星在這個距離上是如此罕見,以至於當你看到兩顆時,會質疑它們為何在一起。”最新發現合作者、英國劍橋大學天文學家Vasily Belokurov表示,當他們在距地球約42萬光年的地方發現了3顆時,認為這是表明那個位置擁有一大簇恆星的“強烈信號”。不過,由於天琴座RR型變星位於銀河系圓盤的遠端,尋找其伴星系並非易事。

“蓋亞”衛星的數據幫助該團隊研究了這些前景星。銀河系圓盤中的天體距離足夠近,從而使“蓋亞”得以測量其視差,即地球圍繞太陽移動時發生的視位改變。更多的遙遠恆星看上去固定在一個位置。在取消具有視差的恆星後,研究人員重點關注了100多顆在唧筒座星座中一起移動的紅巨星。他們在日前發表於預印本服務器arXiv的論文中報告了相關發現。這些“巨人”劃分出一個龐大的伴星系。其質量僅為大小相當的任何伴星系的1/100,並且擁有更少的恆星。

為解釋這個彌散的星系,Belokurov提出,在“唧筒座2”的歷史上,很多年輕的恆星以猛烈的超新星形式爆發,將氣體和塵埃吹出該星系並削弱了其引力,從而使其不斷膨脹。美國加州理工學院天體物理學家Shea Garrison-Kimmel表示,從爆發恆星“內臟”處散落的豐富的重元素為這一觀點增加了可信度。當“唧筒座2”圍繞較大的銀河系運轉時,還可能在恆星被引力潮汐力拖曳時失去物質。(宗華)

相關論文信息:DOI:10.1126/science.aaw0487

《中國科學報》 (2018-11-15 第2版 國際)


分享到:


相關文章: