很多朋友都在问,全球最大的射电望远镜,500米口径的中国天眼究竟怎么样了,为什么很久都没看到什么报道了呢? 天眼实际一直在默默地仰望星空,最近它就发现了一个宇宙中假设存在的暗星系,如果被证实,将为宇宙和暗物质研究提供深刻的理解,对天体物理学产生深远影响。 暗星系是宇宙中一种假设存在的星系,几乎全部由暗物质组成,没有或只有极少量的恒星,目前只有一些候选者,还没有确切的证据证明它的存在。 暗物质不参与任何电磁作用,这意味着我们现在几乎所有的观测手段,都无法检测到暗星系的存在,中国天眼又是如何发现这个暗星系的呢? 很多人心目中的星系,都是像我们银河系这样的旋涡星系,中心一个巨大质量的黑洞,把气体加热成炙热的辐射,周围则是星星点点的恒星,星光灿烂,美轮美奂。 暗星系则几乎全部由暗物质组成,没有恒星没有光,在宇宙中完全是黑暗的,然而暗物质也会聚集起一些气体,只是这些气体不会形成恒星。 这些气体由中性氢原子构成,大量中性氢原子会辐射出波长21厘米的谱线,可以用射电望远镜检测到。 此前科学家们用美国的阿雷西博射电望远镜来寻找暗星系,发现疑似目标后,再与光学望远镜看到的同一处对比,如果没有光学对应的天体,就被认为可能是暗星系的候选者。 但阿雷西博望远镜垮塌后,世界上已没有大型射电望远镜来寻找暗星系了,更灵敏的中国天眼可能就成了唯一的希望。 中国科学家最近在《天体物理杂志快报》上发表了一篇论文,称在9400万光年外发现了一团巨大的“中性氢原子”,在对其物质分布和运动进行仔细分析,并在其他波段进行观测对比后,科学家们认为这是一个处于旋转状态的盘状暗星系,并将其命名为“FAST J0139+4328”。 和此前发现的其他暗星系候选者不同,FAST J0139+4328是一个流浪的暗星系,孤独地在宇宙中游弋。 根据星系的旋转速度,科学家们计算出FAST J0139+4328的总质量约为51亿个太阳质量,但重子质量,也就是我们可以探测到的物质仅有1.1亿个太阳质量,这意味着它的暗物质占比高达98%。 这项研究发表后,可能会有更多科学家跟进,如果被验证和确认,这将是迄今为止科学家们检测到的第一个孤立暗星系。 但也有可能发生相反的情况,2016年,科学家们曾认为蜻蜓44星系是一个暗星系,它的质量和我们银河系差不多,10000亿个太阳质量,99.99%都是由暗物质组成。 不过后来的研究表明,蜻蜓44星系实际质量约1600亿个太阳质量,是一个超稀疏星系,里面的恒星极少,数量和亮度只有银河系的约1%。 但无论如何,中国天眼都将用它独一无二的灵敏度和特性,为全球天体物理和宇宙学研究做出更大的贡献。 |
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