2018年,一个国际研究小组利用美国宇航局,并和哈勃太空望远镜研究人员及其他几个天文台人员,首次发现我们附近宇宙的星系缺乏大部分暗物质。天文学家对星系NGC 1052-DF2的发现感到惊讶,因为人们知道暗物质是当前星系形成和演化模型的关键组成部分。事实上,如果没有暗物质,原始气体将缺乏足够的引力开始坍缩并形成新的星系。一年后,又发现了一个遗漏暗物质的星系NGC 1052-DF4,这进一步引发了天文学家对这些天体性质的激烈争论。

目前,最新的哈勃数据已经被用来解释距离我们4500万光年的NGC 1052-DF4中丢失暗物质的原因。澳大利亚新南威尔士大学的米雷娅·蒙特斯(Mireia Montes)领导了一个国际天文学家小组,使用深度光学成像技术研究银河系。他们发现潮汐破坏的影响可以解释丢失的暗物质。附近大星系NGC 1035的引力正在分离NGC 1052-DF4。在这个过程中,暗物质被移除,恒星在后续阶段感受到与另一个星系相互作用的影响。

直到现在,以这种方式去除暗物质对天文学家来说仍然是隐藏的,因为只能通过使用能够揭示极其微弱特征的极深图像来观察。“我们以两种方式使用哈勃望远镜来发现NGC 1052-DF4正在相互作用,”蒙特斯解释说。”这包括研究星系的光和球状星团的分布.”

由于哈勃望远镜的高分辨率,天文学家可以识别银河系中的球状星团。加那利群岛的10.4米大加那利望远镜(GTC)和IAC80望远镜也通过进一步研究数据补充了哈勃的观察结果。

“花大量时间观察物体是不够的,但是仔细处理数据是非常重要的,”西班牙加纳天文观测研究所的团队成员劳尔·林凡特·赛恩斯解释说。因此,重要的是我们不仅要使用一个望远镜/仪器,还要使用多个仪器(地面和空间)进行这项研究。利用哈勃望远镜的高分辨率,我们可以识别球状星团,然后利用GTC测光获得物理特征。”

人们认为球状星团是在星系形成的激烈恒星形成过程中形成的。它们紧凑的尺寸和亮度使它们易于观察,因此它们可以很好地跟踪宿主星系的属性。因此,通过研究和表征NGC 1052-DF4中星团的空间分布,天文学家可以深入了解星系本身的当前状态。这些星系团的排列表明它们正在从它们的宿主星系中“剥离”,这支持了潮汐破坏正在发生的结论。

宇宙

通过研究银河系的光线,天文学家还发现了潮汐尾的证据,这是由远离NGC 1052-DF4的物质形成的。这进一步支持了这是一个破坏性事件的结论。进一步分析得出,银河系的中心部分保持不变,这些潮汐的尾部只有银河系恒星质量的7%左右。这意味着比恒星更集中的暗物质之前并没有从银河系中剥离,现在外层恒星成分也在被剥离。

“这是一个很好的迹象,表明尽管星系的暗物质已经从系统中蒸发,但恒星刚刚开始受到破坏机制的影响,”西班牙加那利岛天文学家小组成员伊格纳西奥·特鲁希略(Ignacio Trujillo)解释说。“随着时间的推移,NGC 102-DF4将被NGC 1035周围的大型系统吞噬,至少它们的一些恒星将在深空自由漂浮。”

作为对银河系暗物质缺乏的一种解释,支持潮汐破坏机制的证据的发现,不仅解决了天文问题,也给天文学家带来了一口气。没有它,科学家将不得不修改我们对万有引力定律的理解。