科学探索|银河系周围的12条星流将帮助我们了解暗物质

北京时间1月19日消息 , 据国外媒体报道 , 在银河系周围新发现的12条“星流”将帮助我们进一步破解银河系周围的暗物质特性 。

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图为银河系周围星流的概念图 。星流指在银河系引力作用下被撕裂的小型星系与星团 。




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【科学探索|银河系周围的12条星流将帮助我们了解暗物质】视频显示了此次发现的12条星流中各个恒星的3D位置 。各点的颜色由所代表恒星的三维速率决定 。

星流指在银河系引力作用下被撕裂的小型星系与星团 。了解这些星流对天文学家至关重要 。除了揭开将恒星牢牢控制在各自轨道上的暗物质之谜外 , 还能帮助我们弄清银河系的形成历史 。我们从中了解到 , 银河系通过粉碎和吞噬较小的恒星系 , 已经稳定成长了数十亿年之久 。

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图为从银河系南极看去的12条星流的概念图 。

多伦多大学教授、该论文第一作者李婷(音译)介绍道: “我们发现这些星流受到银河系的引力干扰 , 最终变成了银河系的一部分 。这项研究让我们对银河系的‘捕食习惯’产生了一定的了解 , 比如银河系通常会‘吞食’哪一类恒星系等等 。随着银河系年龄逐渐增长 , 身材也变得越来越臃肿 。”
李婷教授和她带领的国际团队启动了一项名为“南半球星流光谱巡天调查”(简称S5)的专项研究 , 对这些星流的特性进行度量 。该团队是第一批对如此大量的星流展开研究的科学家 。他们利用位于澳大利亚的4米口径英澳望远镜测量星流中各个恒星的运动速度 , 就像抓超速的雷达测试仪一样 , 采用的都是多普勒红移原理 。
此前的研究每次只关注一条星流 , 而此次研究则不然 。“S5致力于对尽可能多的星流进行测速 。而利用英澳望远镜的独特功能 , 我们可以非常高效地实现这一点 。”该研究的共同作者、澳大利亚麦考瑞大学教授丹尼尔·扎克尔指出 。

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图为12条星流在天空中所处的位置 。背景为欧空局盖亚任务绘制的银河系星图 。由于英澳望远镜位于南半球 , 此次研究只能观测到南半球夜空中的星流 。

星流的特性可以指明银河系中暗物质的存在 。“这就像圣诞树一样 , ”另一名共同作者、悉尼大学教授杰伦特·F·路易斯指出 , “在黑暗的夜晚 , 我们只能看见闪烁的圣诞灯光 , 却看不见这些灯光下面的树 。但灯光可以勾勒出树木的形状 。星流也是同理 , 它们的轨道可以揭露暗物质所在的位置 。”

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视频为10个球型星团在80亿年间受到的潮汐效应干扰 。红色颗粒代表银河系中的暗物质 , 绿色颗粒代表受到干扰的球型星团 。星团中的恒星沿着轨道形成了长长的星流 。天文学家利用这些星流测量银河系中暗物质的质量分布 , 希望借此了解银河系通过吸积过程形成的历史 。