银河系边缘发生翘曲,​科学家:有​来自“不明维度”的力量介入

星空天文说 2023-09-28 17:08:01

银河系的翘曲可能与“暗物质”晕的倾斜有关。

银河系暗物质晕的倾斜,可能是今天银河系形态发生翘曲的原因。Nature

哈佛-史密森天体物理学研究中心的研究人员近日说,他们通过计算机建模发现,银河系形态的翘曲可能与“暗物质”晕发生倾斜有关。

一直以来人们都以为银河系的盘面是平的。但是近年的研究显示,银盘的边缘其实是微微翘曲的,而且其末端还呈现出向外扩散的喇叭形。虽然宇宙中存在着一些奇形怪状的星系,但是大部分旋涡星系依然是扁平的。所以研究人员对此十分好奇。

有学者认为银河系的翘曲缘于银河系和其他星系之间的碰撞,但是这些理论都无法对银河系翘曲的全部细节作出解释。

哈佛-史密森的研究人员在最新的观测数据中发现,银河系的晕和银盘其实是略微错位的。于是他们猜想导致这一失衡现象的原因,可能与理论上将整个银河系“浸泡”在内的“暗物质”晕失衡有关。

为了验证这一猜想,研究人员在计算机内建了一个能够再现银河系演化历史的模型。他们发现,如果把演化初期的银河系“暗物质”晕与银盘的夹角强行倾斜 25 度,那么银河系在50 亿年后就会演化出今天我们所见到的翘曲形态。

导致“暗物质”晕倾斜的原因无法确知,研究人员猜想多半还是和星系间的碰撞有关。

“暗物质”本质上是宇宙中一种来历不明的引力源。

早年天文学家在观测星系的运动时发现,无论是星系还是由大量星系组成的星系团,它们的自转速度都超越了它们所含物质总量能够提供引力的束缚能力范围。也就是它们都转得太快了,理论上早就应该解体。

科学家猜想一定有一种看不见的物质在产生额外的引力帮助维系着星系结构的存在,并称这种神秘的物质为“暗物质”。

但是科学家对于“暗物质”的本质其实一无所知,有人形容它是现代物理学头顶上一朵不祥的“乌云”。它就像来自不明的维度,是一种超越了人类认知的存在,让人倍感困惑。

针对“暗物质”有很多理论被提出,有人根据“暗物质”的特性认为它是一种粒子,也有人认为它只是引力理论的一种缺陷。一些理论确实可以对“暗物质”现象作出部分解释,但是没有一种可以令人全面地信服;人们也建造了许多“暗物质”探测器,但至今也收获甚微。

参考A tilted dark halo origin of the Galactic disk warp and flarehttps://www.nature.com/articles/s41550-023-02076-9

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