没有暗物质的大质量星系是一个宇宙之谜

一幅插图显示了一个包裹在暗物质和NGC 1277光环中的传统星系，显示了这种神秘物质形式的质的之谜缺乏(图像来源:Gabriel Pérez Díaz (IAC))。NGC 1277的大质图像:美国宇航局，欧空局和M. Beasley (IAC)。量星ESO 325-G004的宇宙图像:美国航天局、欧空局和哈勃遗产小组(STScI/AURA/uux.cn)；J. Blakeslee(华盛顿州立大学)
（神秘的暗物地球uux.cn）据美国太空网（罗伯特·李）：由于发现了一个似乎缺乏暗物质的大质量星系，我们的质的之谜宇宙演化图景可能会受到质疑。
暗物质约占宇宙物质的大质85%，似乎不在英仙座星系团的量星NGC 1277星系中。这个星系距离地球2.4亿光年，宇宙是暗物第一个银河系大小的恒星、行星、质的之谜尘埃和气体聚集体，大质被发现缺少暗物质。量星
“这一结果不符合目前公认的宇宙宇宙学模型，其中包括暗物质，”该发现背后的领导者和拉古纳大学研究员塞巴斯蒂安·科默龙在一份声明中说。
暗物质实际上是不可见的，因为它不像构成恒星、行星和我们的日常物质那样与光相互作用。然而，它的存在可以通过它的引力相互作用来推断。当天文学家观察到大质量星系旋转如此之快，以至于如果不是因为一些看不见的质量将它们聚集在一起的引力影响，它们就会分开时，这种阴影物质的存在首次被提出。
这一事实导致科学家们建立理论，认为所有大型星系都被暗物质包裹着，这已经成为星系演化理论发展中的一个重要假设。但是发现一个似乎没有暗物质的星系挑战了这个假设。
审视一个反社会遗迹星系
被认为是宇宙遗迹的NGC 1277在星系中是不寻常的，因为它与周围的其他星系几乎没有相互作用。像这样的星系被认为是早期宇宙中存在的巨型星系的遗迹。因此，这些遗留星系对于帮助天文学家理解第一个星系是如何形成的至关重要。
为了帮助这一调查，Comerón和他的同事用一种叫做积分场摄谱仪的仪器观察了遗留的星系NGC 1277。这使得他们能够绘制星系的运动图，并确定其质量以及质量的分布。
这揭示了NGC 1277总质量的分布——应该包括暗物质——与其日常物质内容的质量分布相同，换句话说，就是恒星、尘埃、气体和行星。这意味着在星系的半径内，暗物质的含量不可能超过5%，但这一发现与NGC 1277中完全没有暗物质更加一致。
这令人惊讶，因为目前受欢迎的宇宙演化模型，包括宇宙学的标准模型，认为NGC 1277应该由10%到70%的暗物质组成。
“观察结果和我们预期之间的差异是一个难题，甚至可能是对标准模型的挑战，”团队成员兼拉古纳大学研究员Ignacio Trujillo说。

NGC 1277的哈勃缩小图，它位于超过1000个星系的英仙座星系团的中心附近，距离地球2.4亿光年。(图片来源:M. Beasley(加那利航天研究所)/p . keh usma/uux.cn/美国航天局/欧空局)
遗迹星系的暗物质去了哪里？
这一发现背后的科学家们对为什么NGC 1277如此缺乏暗物质有一些想法。
“一个是这个星系所在的星系团内与周围介质的引力相互作用剥离了暗物质，”团队成员兼拉古纳大学研究员安娜·费雷-马特奥说。“另一种说法是，当原星系碎片合并形成星系时，暗物质被赶出了系统，从而产生了遗留星系。”
该小组对这两种解释都不完全满意，因此，他们将继续用拉帕尔马加那利岛上罗克·德洛斯·穆查科斯天文台的威廉·赫歇尔望远镜(WHT)研究NGC 1277。
如果这些未来的研究证实这个遗留星系缺乏宇宙中最神秘的物质形式，科学家们认为这不会挑战暗物质的存在。相反，该团队认为这将挑战暗物质模型的替代品，即所谓的修正引力理论。
“虽然特定星系中的暗物质可以丢失，但一个修正的引力定律必须是普适的；它不能有例外，”特鲁希略说。"因此，没有暗物质的星系是对这种暗物质替代物的反驳."
不过，Comerón承认，最终的答案还需要等待。“没有暗物质，大质量星系如何形成仍然是一个谜，”这位科学家总结道。
该团队的研究发表在《天文学和天体物理学》杂志上。