没有暗物质的大质量星系是一个宇宙谜_fzhouy

显示被包在一个暗物质晕中的常规星系和NGC 1277，展示NGC 1277缺乏这种神秘形式的物质的描画。 (Image credit: Gabriel Pérez Díaz (IAC). Image of NGC 1277: NASA, ESA, and M. Beasley (IAC). Image of ESO 325-G004: NASA, ESA, and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA); J. Blakeslee (Washington State University))

我们的宇宙演化的图片可能会被发现似乎缺乏暗物质的一个大质量星系抛进质疑。

约占宇宙中物质的85%的暗物质似乎从英仙座星系团NGC 1277星系是缺乏的。该星系距离地球2.4亿光年远，是发现正缺失暗物质的银河系大小的恒星、行星、尘埃和气体的第一个聚集。

该发现背后的领导者和拉古纳大学研究员塞巴斯蒂恩科梅隆在一份声明中说，“这一结果不符合目前接受的其中包括暗物质的宇宙学模型”。

暗物质效果上是不可见的，因为它不与像构成恒星、行星和我们的有光的日常物质相互作用。然而，它的存在能被它的引力相互作用推断。这种阴影物质的存在当天文学家观测到大质量星系旋转得如此快如果不是因为一些看不见的质量将它们把持在一起的引力影响它们就会飞散时被摆出。

这一事实造成科学家理论化所有大型星系都包在暗物质的包络中，这已变成星系演化理论发展中的一个重要假设。但一个似乎没有暗物质的星系的发现挑战这一假设。

检查一个反社会的遗迹星系

被认为是一个宇宙遗迹的NGC 1277在星系中是不寻常的，因为它与周围的其他星系几乎没有相互作用。像这样的星系被考虑为是早存在在期宇宙中的巨型星系的遗迹。因此，这些遗迹星系在帮助天文学家了解第一批星系如何被形成中是至关重要的。

为了协助这一系列调查，科梅隆及其同事用一种叫积分场光谱仪的仪器观测了遗迹星系NGC 1277。这允许他们来映射星系的运动并确定它的质量以及质量如何被分布。

这揭示了NGC 1277总质量的分布------应该包括暗物质------与它的日常物质内容的质量分布为相同的，换句话说，恒星、尘埃、气体和行星。这意味着在星系的半径内，暗物质内容不能超过5%，但发现更与在NGC 1277中一个彻底缺乏暗物质是一致的。

这是令人惊讶的，因为目前感兴趣的宇宙演化模型包括宇宙学的标准模型提出NGC 1277应该被10%到70%之间的暗物质组成。

团队成员和拉古纳大学研究员伊格纳焦特鲁基佬说，“观察结果和我们会预期的之间的这种差异是一个难题，甚至可能是标准模型的一个挑战”。

NGC 1277的缩小哈勃视图，它位于英仙座1000多个星系团的中心附近，距离地球2.4亿光年。 (Image credit: M. Beasley(Instituto de Astrofisica de Canarias)/P. Kehusma/NASA/ESA)

遗迹星系的暗物质去哪儿了？

这一启示背后的科学家对为何NGC 1277如此缺乏暗物质有一些想法。

团队成员和拉古纳大学研究员安娜斐乐玛托说， “一个是在包围该星系团其中这个星系位于之内的介质的引力相互作用已经剥离掉了暗物质，另一种是当星系被原星系碎片合并形成时暗物质被赶出了系统，从而诞生遗迹星系”。

该团队对这两种解释都不完全满意，因此将继续使用位于拉帕尔马加那利岛洛克姆查乔司天文台的威廉霍谢尔望远镜（WHT）研究NGC 1277。