暗物质存在新证据——星系棒旋转速度比预期更慢

文章作者:lili | 2017-02-10
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暗物质的存在与否在科学界一直都有争论。虽然大多数科学家是认同其存在的,但是相关的证据依然不足。不过最近有科学家通过对星系棒旋转速度的研究发现,其比预期的慢了。从而推测该星系周围有暗物质的存在。

星系棒旋转速度比预期更慢暗示暗物质存在

位于飞马座的棒旋星系NGC 7479距离地球大约1.05亿光年

 据物理学网站报道,近期,《天体物理学杂志》一篇文章指出,星系棒旋转速度事实上比之前预测的更缓慢,这或许是证实暗物质存在的最新证据。

科学家认为,宇宙总质量80%是由暗物质构成。这一概念是上世纪30年代弗里茨-兹威基提出的,他解释为什么后发星系团移动速度更快,这将有助于解释它们的质量构成。决定性的步骤是上世纪70年代威拉-鲁宾提出的,他指出,星系外层部分旋转速度更快,我们可以使用其恒星、气体和灰尘的质量结合,以及牛顿万有引力定律进行解释。

此后天体物理学家以此做为标准设想方案,认为星系被暗物质环环绕,这将支配星系的引力场,但是没有人能够识别暗物质的构成,尽管粒子物理学家花费了很大的功夫,这激发研究人员思考进行附加测试,其中一个测试是20年前提出的,理论学家预测,暗物质环会阻碍星系棒旋转。如果星系棒旋转减缓,则意味着存在暗物质环。

在螺旋星系中,由于引力作用星系棒中的恒星通常旋转速度比旋臂结构更快,星系核周围被称为“侵蚀圈”,从该星系中心保持相等距离,星系棒中的恒星和星系盘其它物质保持相同速度运行。

“侵蚀圈”所有形成点以及它们与星系核之间的距离叫做“共转半径”,之后科学家设计了一个定量法用于识别星系棒旋转速度,如果星系棒速度减缓,“侵蚀圈”所有形成点在星系盘向外移动,如果星系中心共转半径大于星系棒长度的1.4倍,则表明该星系周围存在暗物质环,减缓星系棒旋转速度,证实了暗物质的存在。

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