什么是暗物质（暗物质是什么？）

在距离地球44百万光年的地方，一个小而神秘的星系终于揭开了它的秘密。去年发现的NGC1052-DF4星系，其暗物质含量极其低，给我们星系形成模型带来了重大挑战。

这些模型在其他时候仍然具有生命力。从最新的研究可知，NGC1052-DF4星系确实缺乏暗物质，但这仅仅是因为靠近它的其他星系将暗物质给吸走了。

“那里不存在暗物质是因为它早就被移走了，”澳大利亚新南威尔士大学和太空望远镜科学研究所的天体物理学家米雷亚.蒙特斯讲到，“我们发现有来源于邻近星系NGC1035的引力正在转移它的恒星和暗物质。”

（蒙特斯等，2020）

NGC1052-DF4（简称DF4）的发现是去年宣布的，它让天文学界立马陷入了困境。这是发现的第二个同类型的星系——一个微弱的、超扩散的星系或者说是UDF，被发现其暗物质严重耗尽。第一个是NGC1052-DF2（DF2），DF4的发现意味着暗物质不足的星系可能存在。

问题在于，根据我们目前的模型，暗物质是星系最初形成的必要条件。

我们不知道暗物质到底是什么，也无法直接探测到它，但是我们知道大多数星系的引力比一般的可探测的物质所产生的要高得多。宇宙中有一些隐藏的的质量创造了额外的引力，根据我们对星系形成的理解，没有它，则不会有足够的引力使得物质崩塌形成初始星系。

当一个天体物理学家团队发现DF2实际上距离我们比最初想象的要近得多时，这个问题看起来接近于一个解决方案。这意味着它的质量比最初计算估计的要小得多，一般物质的比例也低得多。一旦根据修正后的距离完善了计算，那么DF2的暗物质量就相当正常。

然后，他们把注意力放在DF4上。它似乎也更接近……但有些东西仍不太对。银河系内部恒星群的速度仍然表明，暗物质的量比应该有的要少很多。

微弱的星系很难看到，所以蒙特斯和他的同事预订了一些世界上最强大的望远镜来看看他们是否能找出原因。

通过IAC80望远镜、加那利望远镜和哈勃太空望远镜，他们探测到有恒星从DF4星系中被拉出，与更大的螺旋星系NGC1035的交互作用一致。其中一个较大的星体引力“扰乱”较小的一个这一过程，被称为潮汐瓦解。

“最初的文章提出银河系具有一个非常“放松的”的对称形状，表明没有外部的力量扰动它，”蒙特斯说。

“但是我们的深层图像显示，这个星系实际上正受到其邻近星系的影响-它刚刚产生相互作用。银河系的内部保持其形状，但外部较弱的部分正如你所看到的这些“潮尾”：恒星已经从星系中分离。”

发现潮汐尾流出DF4（蒙特斯等，2020）

蒙特斯指出，由于围绕星系的暗物质处于一个大的晕中，在影响恒星之前，这种潮汐剥离会将大多数小星系的暗物质移走。只有暗物质的含量低于银河系总质量的10%-15%时，恒星才会开始被剥去。

这与团队的所观察到的一致。UDF的暗物质比例往往很高，大约占银河系总质量的99%。以DF4为例，研究团队估计暗物质只占总质量的1%。

由于暗物质是把星系聚集在一起的基本的粘合剂，这也意味着DF4在宇宙中存在的时间有限。

“随着时间的流逝，”加那利天文研究所的天体物理学家伊格纳西奥.特鲁希略说，“NGC1052-DF4将会被NGC1053周围的大型星系蚕食，至少，部分恒星会在深空自由漂浮。”

但至少我们不必回到星系形成的绘图板上。

这项研究已经刊登在天体物理学杂志上。

BY: sciencealert

FY:应如是

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