哈勃太空望遠鏡發現沒有暗物質的星系確實存在
暗物質是一種佔據宇宙中所有物質八成半的神祕物質,由於只會以重力與周遭物質產生交互作用,認為與星系的演化息息相關。然而現在有一組天文學家聲稱,他們找到了嚴重缺乏暗物質的星系。
研究團隊利用哈勃太空望遠鏡拍攝了幽靈星系NGC1052-DF4的長時間曝光影像,並從中找到了該星系中最亮的紅巨星(TRGB)。由於TRGB在紅外線波段下的發光能力都相同,因此只要測量亮度就可以知道它的距離。透過這個方法,研究人員確定了DF4距離地球約六千一百萬光年,因而駁斥了過去認為DF4只是因為距離我們比較近,才會使得暗物質看起來比較少的說法。
其實在DF4之前,2018年由范·多咸(van Dokkum)所領導的團隊就發現另一個被稱為DF2的幽靈星系缺乏大量的暗物質,在天文界掀起不小的波瀾。加那利天體物理研究所(Instituto de Astrofísica de Canarias)伊格納西奧·特魯希略(Ignacio Trujillo)很快地便針對DF2進行測量,並在今年發表論文表示看起來缺乏暗物質的DF2只是因為距離比較近(四千二百萬光年)的緣故,而不是原先以為的六千一百萬光年。不過沒想到特魯希略發表論文不到一周,范·多咸隨即又發表了與DF2性質相近的DF4星系,特魯希略又再針對DF4進行測距得出四千六百萬光年。但很顯然的,這次的最新觀測結果否定了特魯希略的研究結果。
如果最新觀測結果禁得起考驗,那麼接下來要問的問題就是這樣的星系是如何誕生的?現今普遍認為暗物質扮演了星系形成初期協助物質聚集的角色,但在缺乏暗物質的情況下又如何進行這些過程,想必會讓天文學家傷透腦筋。
【圖:美國太空總署;文:節錄自台北市立天文科學教育館網頁;新聞訊息由林景明提供】