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神秘暗物質(zhì)塊,或撕裂金牛座的表面,這是真的嗎?

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研究者們語出驚人:金牛座頭部的星星正在“溶解”

報(bào)告顯示,畢宿星團(tuán)——一個(gè)年輕的V型星團(tuán),正在急速穿過金牛座的頭部——導(dǎo)致金牛座頭部被巨大隱形的暗物質(zhì)團(tuán)逐漸撕裂。該報(bào)告的撰寫者同時(shí)指出,發(fā)生在金牛座頭部的這場(chǎng)變動(dòng),向我們揭示了銀河系誕生之初,暗物質(zhì)所遺留的古老寶藏。

發(fā)表于《天文學(xué)和天體物理學(xué)》的一篇論文中,研究者們引用了航天局(ESA)蓋亞測(cè)繪衛(wèi)星的數(shù)據(jù),來調(diào)查畢宿星團(tuán)的前世今生。畢宿星團(tuán)擁有幾百顆成員星,距地球150光年,是距離太陽系最近的一個(gè)星群,在夜空中清晰可見(畢宿一是畢宿星團(tuán)最亮的恒星之一,y由于其在金牛座星圖上的顯著地位,又被稱為“金牛座之眼”)。

天文學(xué)家估計(jì)畢宿星團(tuán)的年齡在6億到7億歲之間(和46億歲的太陽比起來無異是一個(gè)嬰兒),在附近其他星群和物質(zhì)的引力作用下,其形態(tài)在誕生后經(jīng)歷了巨大的改變。論文的作者想通過研究該星團(tuán)的“尾巴”——兩條從星團(tuán)主體延伸出來的行星帶,進(jìn)一步搞清楚這些改變。這兩條星帶一條指向銀河系的中心,一條則正好指向相反的方向。

畢宿星團(tuán),位于金牛座的頭部,正在被隱形的“巨獸”撕裂 (圖片來源:ESA/Gaia/DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO; 著作權(quán): S. Jordan/T. Sagrista )

天文學(xué)家將上文中提到的星帶稱為“潮汐尾”,它們?cè)诤阈侨褐g的引力相互作用下自然形成。為了獲得觀測(cè)這些潮汐尾最清晰、最壯觀的視角,科學(xué)家從融合星系入手——例如旋轉(zhuǎn)的天線星系——兩個(gè)星系不斷拉扯彼此的邊緣,逐漸形成細(xì)長(zhǎng)的星帶。

但科學(xué)家觀測(cè)到恒星團(tuán)中也存在潮汐尾。隨著時(shí)間推移,星團(tuán)中的恒星“年歲漸長(zhǎng)”,質(zhì)量也不斷增加,擠壓周圍的恒星,最終將鄰近的恒星推向星團(tuán)的邊緣。被推擠到星團(tuán)邊緣的恒星更容易受到星系內(nèi)更龐大的星體引力的作用,逐漸遠(yuǎn)離原星團(tuán)的軌道,形成潮汐尾。該研究的主要作者、航空局研究員特雷薩?杰拉布科娃(Tereza Jerabkova)告訴我們雜志——z根據(jù)潮汐尾的速度和軌跡,我們甚至可以發(fā)現(xiàn)一些用望遠(yuǎn)鏡看不見的物體。

杰拉布科娃介紹道:“我們可以看到在星條帶中的星星在順著某個(gè)方向移動(dòng)時(shí)速度更快,這可能說明了那個(gè)方向有一個(gè)物體在吸引它們?!?/p>

星團(tuán)的前尾和后尾往往包含大致相同的恒星數(shù)量,但當(dāng)杰拉布科娃(Jerakova)和她的同事繪制畢宿星團(tuán)的潮汐尾時(shí),發(fā)現(xiàn)了一個(gè)令人驚訝的事實(shí):其后尾星帶中所包含的恒星明顯少于前尾。研究人員寫道,這情況就好像后面的潮汐尾“溶解”在了太空中一樣。

研究者們?cè)噲D用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)來揭示造成恒星數(shù)量不匹配的原因。杰拉布科娃(Jerabkova)說他們得出的結(jié)論是畢宿星團(tuán)及其潮汐尾被質(zhì)量約為1000萬個(gè)太陽的超級(jí)質(zhì)量團(tuán)所“擾亂”,就像一個(gè)大星系的引力很容易就會(huì)擾亂一個(gè)相對(duì)小的星系。但更令人費(fèi)解的是,在畢宿星團(tuán)附近看不到任何“大物質(zhì)體”——或任何物體——可以造成如此巨大的引力影響。

研究人員們猜測(cè),一個(gè)可能的解釋,就是這個(gè)超級(jí)質(zhì)量體是由看不見的暗物質(zhì)所構(gòu)成的——根據(jù)航天局的說法,它構(gòu)成了宇宙總質(zhì)量的約27%。科學(xué)家們認(rèn)為暗物質(zhì)的光環(huán)是類似銀河系這樣的星系形成的重要原因,而暗物質(zhì)的遺跡(或“亞光環(huán)”)仍然散布在整個(gè)銀河系中。一個(gè)可能解釋浮出水面:撕裂畢宿星團(tuán)的超級(jí)質(zhì)量體很可能就是暗物質(zhì)的“亞光環(huán)”,正在悄悄地把周圍的星星拉入漩渦。

鑒于現(xiàn)有的數(shù)據(jù)和對(duì)物理學(xué)的理解,這是杰拉布科娃所能得出的對(duì)畢宿不對(duì)稱潮汐尾的最合理的解釋?!斑@是一個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)?!彼f,因?yàn)槠渥C明了蓋亞和其他類似的測(cè)繪衛(wèi)星不僅能夠揭示近地星體的奧秘,也可以幫助我們探尋宇宙的隱形結(jié)構(gòu)。

BY:Brandon Specktor

FY: seazill

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