新南威尔士大学雪莉·兰度 星系NGC1052-DF4和NGC1052-DF2周围天空的地面视图——另一个几乎没有暗物质的星系
NGC1052-DF2是蒙特斯博士下一个要解决的银河之谜
照片:欧空局/哈勃，美国航天局，数字化天空调查2
荣誉:大卫·德·马丁 一个几乎没有暗物质的遥远星系有可能打破我们的星系形成理论
新的证据表明，银河系不是一个异常现象，而是盗窃的受害者
暗物质——一种看不见的物质，就像它的名字一样神秘——是帮助星系形成和存活的关键因素
它创造了激发星系形成和保持现有星系结构完整所需的强大引力
但自从去年发现“NGC1052-DF4”以来，天文学家一直感到困惑，这是一个稳定、长寿、几乎没有暗物质的星系
没有这个重要的成分，星系怎么可能存在？我们关于星系形成的理论是错误的吗？ 今天，由UNSW·悉尼领导的一项国际研究表明，暗物质一开始就在那里——只是被一个贪婪的邻居偷走了
“暗物质不在那里，因为它已经被移除了，”博士说
米雷娅·蒙特斯是这项研究的主要作者，也是UNSW科学和太空望远镜科学研究所的天文研究员
“我们发现来自附近大质量星系NGC1035的引力正在移除它的恒星和暗物质
" 今天发表在《天体物理学杂志》上的这项研究，在不违背我们对星系形成的现有理解的情况下，为星系中为什么会缺少这么多暗物质提供了一个解释
“当两个星系相互靠近时，它们会受到彼此的引力，”博士说
蒙特斯
“我们非常深入的成像发现，较大的星系将微弱的恒星拉走——这种相互作用被称为‘潮汐分裂’
" 同样的现象也可以在地球上发现:在我们的例子中，月球的引力影响地球的海洋潮汐
但是潮汐干扰会导致星系弯曲并失去形状，而星系并不像地球或月球那样坚固
如果潮汐分裂理论是正确的，较小的星系NGC1052-DF4将很快开始显示出更多的退化迹象
它最终可能会完全解体
“潮汐剥离将在影响恒星之前移除相当大比例的暗物质，”博士说
蒙特斯
“如果恒星现在开始被破坏，大部分暗物质已经逃逸
" 医生
伊格纳西奥·特鲁希略(Ignacio Trujillo)是这篇论文的合著者，也是加那利天体物理研究所(IAC)的研究员，他说:“随着时间的推移，银河系最终将被它周围的大系统(NGC1035)吞噬，至少它们的一些恒星会自由漂浮在深空中。”
强大的放大镜 医生
蒙特斯和她的同事使用强大的望远镜和深度成像技术——包括长达60小时的长曝光摄影——来寻找星系外缘的微弱线索
这些技术能够照亮非常暗的恒星和星系，或者天文学家所说的宇宙的“低表面亮度”
乍一看，星系NGC1052-DF4(中心)似乎完好无损
但是离开星系的暗淡恒星——由这张合成彩色图像中的灰色阴影显示——揭示了银河盗窃的作用
NGC1035是它左边的大星系
信用:M
Montes等人
“最初的论文显示该星系有一个非常‘放松’的对称形状，这表明没有外力干扰它，”博士说
蒙特斯
“但我们的深度图像显示，这个星系实际上正受到它的邻居星系的影响——它只是处于相互作用的开始
“星系的内部保持其形状，但外部较暗的部分是你看到这些‘潮汐尾’的地方:已经从星系中分离出来的恒星
" 这些观测是用IAC80望远镜、大加那利望远镜和哈勃太空望远镜——太空中最大的望远镜之一——进行的
由于暗物质是一种不可见的力量，它只能通过恒星物体(如恒星和星系)与周围空间的相互作用来观察
劳尔·因方特-赛恩斯博士说:“超深成像之所以困难，不仅是因为到达这样的深度需要大量的时间，而且还需要对数据进行极其仔细的处理，以保存最模糊的结构。”
D
IAC的候选人和这项研究的第二作者
“我们需要寻找比地球上可见的最暗的天空暗1000倍的特征，”博士说
蒙特斯
解开新的银河之谜 维拉C
鲁宾天文台是智利目前正在建设的最先进的光学设施，它将很快把深度成像能力提升到新的水平
天文台的主要项目将是空间和时间遗产调查(LSST):一项为期十年的成像调查，将提供南半球夜空有史以来最深的图像
UNSW科学学院的天文学家萨拉·布鲁教授正在领导澳大利亚参与这个项目
“LSST将彻底改变低表面亮度天文学，改变我们对星系演化的理解，”她说
“它将提供覆盖整个南部天空的非常深的成像数据，这对澳大利亚未来的天文测量和科学的成功至关重要
" LSST相机大约有一辆小汽车那么大，将使研究人员能够探测到低表面亮度的星系
它还能够识别星系团周围和内部的模糊特征
虽然这项为期十年的调查要到2023年才会开始，但科学家们期待着银河探索的机会
“这项工作是一个例子，说明了有深度图像对理解宇宙中明显怪异的事物是多么重要，”博士说
蒙特斯
“深度成像有助于解释那些原本可能无法解开的谜团
"
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