“我们不理解它怎样能存在”：天文学家被颠覆暗物质理论的“几乎看不见”的矮星系挫败

By Harry Baker

2024/1/16

Cosmology

天文学家已经发现了一个名叫奴布（Nube）的超级弥散矮星系，它几乎不发放任何可见光并似乎蔑视解释。

 奴布矮星系（中心）有一个异常低的与我们的宇宙的理解不适配的恒星浓度。(Image credit: GTC/Mireia Montes)

科学家们已经发现了一个“几乎不可看见”的不能被我们目前的宇宙的理解解释的矮星系。这个神秘微弱的天体多年来一直躲避了探测，它是如此暗淡以致研究人员甚至已经没有能力定下它确切的在那里。

这个新发现的名叫奴布（Nube为西班牙语中的“云”）的星系，被描述在1月9日发表在《天文学与天体物理学》杂志上的一项研究中。奴布是极其弥散的，这意味着它的恒星是非常扩散出去的，因此星系几乎不发射任何光。它比大多数其他已知的矮星系更暗10倍左右，比正在考虑的它应该是的恒星数量更宽10倍以上。

该研究的主要作者加那利群岛天体物理研究所的天体物理学家米雷亚孟提思在一份声明中说，“以我们目前的知识，我们不理解一个有如此极端特征的星系如何能存在”。

研究人员当他们重新分析被斯隆数字巡天（Sloan Digital Sky Survey）收集的数据时发现了奴布------斯隆数字巡天是夜空的最大和最详细的天文学数据库之一------并发现了多年来一直未被注意到的一个小不一致。在捉住这个异常后，该团队用西弗吉尼亚州的绿岸望远镜和西班牙拉帕尔马的加那利岛大望远镜拍摄了外围坐标的超深多色图像。

但甚至然后奴布是如此微弱以致团队不能准确地定下它与我们自己的银河系的确切距离。研究人员怀疑它距离银河系约3亿光年，跨度大约是银河系的三分之一。但需要进一步的观测来证实这个。

在斯隆数字巡天（SDSS）中奴布几乎没有被注意到，但用其他望远镜是更可见的。 (Image credit: GTC/Mireia Montes)

孟提思说， 星系形成的一般规则是一个星系的密度在核是最高并往远出去降低。但在奴布中恒星的浓度“跨整个天体几乎不变化，这就是为什么它如此微弱的”。

研究人员不能解释当星系在它的中心有如此小的质量时星系怎样被保持在一起，通常这会施加需要来保持剩下的恒星在原位的引力。

通常，天文学家认为这种引力异常被暗物质造成，暗物质是一种有未知来源的不与光发生反应并被假定构成宇宙质量的27%的神秘物质。然而，基于我们目前的暗物质的理解，应该没有足够的暗物质来解释奴布的不寻常属性。

该研究的合著者加那利群岛天体物理研究所的天体物理学家伊格纳西奥·特鲁希略在声明中说，“一种有吸引力的可能性是奴布的不寻常属性正在向我们显示构成暗物质的粒子有一个极小的质量”。 他补充说如果这是真的，暗物质将是“量子物理学的属性的证明，但在一个星系的尺度上”。

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特鲁希略补充道，“如果这一假设被证实，这将是自然的最美丽的展示之一，用最大的那个统一最小的世界”。然而，这只是一种可能的理论。

凡是奴布的弥漫本性的原因的，研究人员现在正在狩猎类似的可能帮助解开这个秘密的微弱星系。

孟提思说，“用这个星系和我们可能发现的类似的星系，我们能发现额外的将为宇宙的理解打开一扇新的窗口的线索是可能的”。

https://www.livescience.com/space/cosmology/we-do-not-understand-how-it-can-exist-astronomers-baffled-by-almost-invisible-dwarf-galaxy-that-upends-a-dark-matter-theory