阿贝尔暗物质新观察520

日期:2018-05-19 人气:30

俄亥俄大学天文学家最近发表的一项研究表明,Abell 520的核心在暗物质中似乎不像以前在先前的研究中所述的那样过密。 /

俄亥俄州雅典 - 今年早些时候,当NASA的哈勃太空望远镜在合并的星系团Abell 520的中心发现了太多暗物质时,天文学家们感到困惑。这一观察结果令人惊讶,因为即使在碰撞期间,暗物质和星系应该被锚定在一起星系团之间。

天文学家有充分的证据表明,一种尚未确定的物质形态是造成星系和星系群中90%的重力的原因。因为它是通过其重力而不是它的光检测到的,所以称之为“暗物质”。

现在,另一个使用不同哈勃望远镜相机的天文学家团队对Abell 520的新观察发现,核心在暗物质中似乎并不过密。研究结果发表在“天体物理学杂志”上。

“早先的结果提出了一个谜。在我们的观察中,我们没有看到任何令人惊讶的核心内容,“俄亥俄大学物理学和天文学副教授道格拉斯克洛说。 “我们的测量结果与我们预期暗物质行为完全一致。”

哈勃望远镜在今年早些时候由天文学家使用哈勃的宽场行星相机2公布的观测结果表明,在位于距离24亿光年远的Abell 520的大质量星系团之间发生冲突期间,一团暗物质被留下。黑暗物质被收集到一个“黑暗核心”中,其中包含的星系数量比黑暗和发光物质密切相关的星系数量少得多,通常情况就是如此。

由于暗物质是不可见的,它的存在和分布是通过其引力效应间接找到的。来自黑暗和发光物质的重力翘曲空间,弯曲和扭曲来自星系和它后面的星团的光线,就像一个巨大的放大镜。天文学家可以使用这种称为引力透镜的效应来推断大质量星系团中暗物质的存在。两个团队都使用这种技术来映射合并群集中的暗物质。

Clowe的团队使用哈勃的先进相机进行测量(ACS)来测量集群中暗物质的数量。 ACS观察到三种颜色的星团,使得天文学家能够将星系团中的前景和背景星系与星系区分开来。从这个观察结果来看,该团队对该团队的暗物质进行了非常精确的映射。 “用颜色我们得到了更精确的星系选择,”Clowe说。

天文学家通过测量哈勃图像中的重力“剪切”量来估计星团中暗物质的数量。剪切是由暗物质引力引起的星系翘曲和伸展。更多的翘曲表明存在比发光物质的存在更多的重力,因此需要存在暗物质来解释观察。 “WFPC2观测可能引入了异常剪切,而不是暗物质分布的测量,”Clowe解释说。

使用新的相机,Clowe的团队测量的丛集核心的剪切力比之前发现的要小。在这项研究中,暗物质与正常物质的比例,以恒星和气体的形式,是2.5到1,这是天文学家期望的。然而,早期的WFPC2观察显示暗物质与正常物质的比例为6比1,这挑战了暗物质行为的理论。

“这一结果还表明,当你用更新的相机改善哈勃望远镜的能力时,你可以再看一个物体,”Clowe说。

他的团队正在鼓励其他科学家研究其数据,并对集群进行自己的分析。

Clowe的合着者是美国宇航局戈达德太空飞行中心的Maxim Markevitch,马里兰州格林贝尔特市。加州大学戴维斯分校的Marusa Bradac;盖恩斯维尔佛罗里达大学的Anthony H. Gonzalez和Sun Mi Chung;达勒姆大学的Richard Massey,英格兰达勒姆;以及亚利桑那州图森市亚利桑那大学Steward天文台的Dennis Zaritsky。

来源:俄亥俄大学

图片:D. Clowe&J. Jee