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  宇宙碰撞产生新奇物质 可分离发光星系           
宇宙碰撞产生新奇物质 可分离发光星系
作者:佚名 文章来源:不详 更新时间:2007-9-24 19:56:16

据国外媒体8月20日报道,对遥远星系簇碰撞的观察发现,星系簇碰撞形成了一团神奇的看不见的新物质,中心居然没有一个闪光的星系。天文学家发现,现有理论很难解释这一现象。

挑战现有暗物质理论

此神秘的看不见的物质通常被天文学家称为暗物质。其实,他们并不知道这些物质到底是什么,只知道它存在,因为其引力作用出现在正常物质和光线上。如果等到证实,此新结论将迫使科学家不得不重新思考暗物质的行为表现,甚至可能好得出一种全新的暗物质。但科学家表示,在做出如此激进的结论之前,他们会等待进一步的证据来证明这一点。

此发现将发表在即将出版的《天体物理学杂志》上。此结论与另一个星系簇碰撞结果——子弹星簇(Bullet Cluster)的观察形成了鲜明的对比。去年,美国能源部斯坦福直线加速器中心(SLAC)的Kavli粒子天体物理和宇宙学研究所的科学家通过对一个离我们三十亿光年远的子弹星簇的观测,获得了暗物质存在的证据。子弹星簇是由于两团星系迎面相遇并穿越彼此而形成的,两个星系团以每小时一亿英里的速度撞到一起。他们内部包含的发光物质由于存在引力之外的相互作用力,相互挤压而出现减速。但是,两星系团中的暗物质因为相互之间没有这种排斥力。他们并不减速,而是直接穿过,这样就导致了暗物质跑到了发光物质的前面,每个星系团也随之分成了两个部分。前面为暗物质,后面为发光物质。钱德拉X射线太空望远镜和其他望远镜对该子弹星簇的观测结果,进一步证实了暗物质的存在。

“但新观察结果挑战了我们对星簇合并方式的了解,”此研究的成员之一、英国维多利亚大学的安德森·马代维说,“它们可能让我们重新检测暗物质本身的自然属性。”

合并星簇Abell 520中心没有发光星系

星簇通过引力由几百个星系组成在一起,是宇宙中的重大结构。科学家认为,当它们碰撞时,它们会产生大量的热,仅次于宇宙诞生的大爆炸事件。星簇由三种主要成分组成:正常物质形成的星系、热气体和所谓暗物质的神秘物质。至今为止,科学家不能直接观察暗物质,只能通过测量其对光线的引力作用来探测它。

巨大的暗物质团由许多暗物质组成,它们能使经过的星光变弯曲,此作用被科学家称为“引力透镜效应”。基于这一点,科学家看到了合并星系Abell 520的中心。令人吃惊的是,其中心充满暗物质和热气体,却没有一个看得见的星系。

现有理论预测,即使在猛烈的撞击下,暗物质和星系也会呆在一起不分离,因为它们受彼此引力的吸引而难舍难分。而热气体会被拉得远远的,因为它能感受到宇宙拖拉效应,如同空气阻力一样,将它拉在后面。这正是科学家在子弹星簇上所看到的一幕。

科学家发现,没有星系的Abell 520被分成二半,一半为暗物质,一半为正常物质。暗物质和正常物质是如何分开、怎么分开的还是一个未解之谜,且大大违背科学家现在对宇宙的了解。

“它让我们当头一棒,它看起来像是星系远离暗物质的中心地带,”从事此项研究的维多利亚大学的享得里克·霍克斯瑞说,“这是我们首次看到这一东西,可以大大检测我们有关暗物质的知识。”

新型暗物质还是引力弹弓效应?

研究人员为此发现提出了二大可能性的解释,但都不能让科学家信服。第一大解释是受引力弹弓效应的影响,星系被暗物质团弹出来了。然而,电脑模拟没有成功产生足够大的弹弓力量,足可以导致出现这种分离现象。

另一大解释认为是更多形式的暗物质类型之间彼此产生了不同种类的作用。但即使承认另外有一种未知的物质,其作用也将是魔法一般,而它本身也如暗物质一样神秘。

美国哈佛-史密森钱天体物理学中心的天体物理学家艾维·罗伯没有参与此项研究,称此新结论“非常有趣”,但他表示他从今后会观望进一步的结论。他说:“如果被证实,说明暗物质根本不是没有碰撞,而是能相互结合。我想研究此领域的人得小心从事。”

英国研究人员保证让钱德拉和哈勃望远镜用更多时间来证实此暗物质的发现。

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