很多朋友都在問,全球最大的射電望遠鏡,500米口徑的中國天眼究竟怎么樣了,為什么很久都沒看到什么報道了呢? 天眼實際一直在默默地仰望星空,最近它就發(fā)現了一個宇宙中假設存在的暗星系,如果被證實,將為宇宙和暗物質研究提供深刻的理解,對天體物理學產生深遠影響。 暗星系是宇宙中一種假設存在的星系,幾乎全部由暗物質組成,沒有或只有極少量的恒星,目前只有一些候選者,還沒有確切的證據證明它的存在。 暗物質不參與任何電磁作用,這意味著我們現在幾乎所有的觀測手段,都無法檢測到暗星系的存在,中國天眼又是如何發(fā)現這個暗星系的呢? 很多人心目中的星系,都是像我們銀河系這樣的旋渦星系,中心一個巨大質量的黑洞,把氣體加熱成炙熱的輻射,周圍則是星星點點的恒星,星光燦爛,美輪美奐。 暗星系則幾乎全部由暗物質組成,沒有恒星沒有光,在宇宙中完全是黑暗的,然而暗物質也會聚集起一些氣體,只是這些氣體不會形成恒星。 這些氣體由中性氫原子構成,大量中性氫原子會輻射出波長21厘米的譜線,可以用射電望遠鏡檢測到。 此前科學家們用美國的阿雷西博射電望遠鏡來尋找暗星系,發(fā)現疑似目標后,再與光學望遠鏡看到的同一處對比,如果沒有光學對應的天體,就被認為可能是暗星系的候選者。 但阿雷西博望遠鏡垮塌后,世界上已沒有大型射電望遠鏡來尋找暗星系了,更靈敏的中國天眼可能就成了唯一的希望。 中國科學家最近在《天體物理雜志快報》上發(fā)表了一篇論文,稱在9400萬光年外發(fā)現了一團巨大的“中性氫原子”,在對其物質分布和運動進行仔細分析,并在其他波段進行觀測對比后,科學家們認為這是一個處于旋轉狀態(tài)的盤狀暗星系,并將其命名為“FAST J0139+4328”。 和此前發(fā)現的其他暗星系候選者不同,FAST J0139+4328是一個流浪的暗星系,孤獨地在宇宙中游弋。 根據星系的旋轉速度,科學家們計算出FAST J0139+4328的總質量約為51億個太陽質量,但重子質量,也就是我們可以探測到的物質僅有1.1億個太陽質量,這意味著它的暗物質占比高達98%。 這項研究發(fā)表后,可能會有更多科學家跟進,如果被驗證和確認,這將是迄今為止科學家們檢測到的第一個孤立暗星系。 但也有可能發(fā)生相反的情況,2016年,科學家們曾認為蜻蜓44星系是一個暗星系,它的質量和我們銀河系差不多,10000億個太陽質量,99.99%都是由暗物質組成。 不過后來的研究表明,蜻蜓44星系實際質量約1600億個太陽質量,是一個超稀疏星系,里面的恒星極少,數量和亮度只有銀河系的約1%。 但無論如何,中國天眼都將用它獨一無二的靈敏度和特性,為全球天體物理和宇宙學研究做出更大的貢獻。 |
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