重力透镜揭示了矮星系

对引力透镜SDP.81图像的详细分析表明,存在距离40亿光年的暗矮星系。

引力透镜SDP.81的合成图像,显示的是更遥远星系(红色弧)的扭曲ALMA图像和附近的透镜星系(蓝色中心物体)的哈勃光学图像。通过分析环中的畸变,天文学家确定暗矮星系(由左下弧段附近的白点表示的数据)潜伏了近40亿光年。图片来源:斯坦福大学Y. Hezaveh; ALMA(NRAO / ESO / NAOJ); NASA / ESA哈勃太空望远镜

重力透镜SDP.81的合成图像。镜头对象–我们与更遥远的星系之间存在大量质量–在此处显示为蓝色中心对象(哈勃光学图像)。较远的星系以红色弧线显示(由ALMA望远镜获得)。左下弧段附近的白点表示暗矮星系的可能位置。图片来自斯坦福大学Y.Hezaveh。 ALMA(NRAO / ESO / NAOJ); NASA / ESA哈勃太空望远镜。

如今,天文学研究的一个引人入胜的领域是寻找含有大量暗物质的矮星系。人们认为,我们的宇宙中存在着大量的矮暗星系。他们’re thought to be 很像我们的银河系’已知的卫星星系 它们绕着更大的星系运行,但由于它们包含大量看不见的物质而不同,神秘的暗物质被认为构成了我们宇宙的大部分。以未知形式拥有如此多的质量当然会诱使天文学家。上周下旬(2016年4月14日),智利ALMA望远镜阵列的科学家宣布了他们的结论:’ve通过引力透镜发现了一个矮矮的黑暗星系。他们’之所以兴奋,是因为这可能意味着在遥远的宇宙中研究暗物质的新方法,并且因为它可能揭示了更矮小的暗星系的存在,这是天文学家希望的–为了他们目前关于宇宙的理论– do exist.

上面的图像详细分析了重力透镜SDP.81–距离我们约40亿光年–表示小黑星系’的存在。天文学家在他们的 声明 那:

…这一发现为ALMA寻找更多此类物体铺平了道路,并可能帮助天文学家解决有关暗物质性质的重要问题。

它可以帮助他们回答关于矮暗星系的问题,迄今为止,这些星系很难找到。

ALMA_StrongLensing_SDP81_NRAONRAO外展Vimeo.

ALMA声明说明:

2014年,作为ALMA长期基线战役的一部分,天文学家研究了各种天文物体,以测试望远镜的新高分辨率功能。

这些实验图像之一是爱因斯坦环的图像,它是由巨大的前景星系的引力产生的,该引力使另一个星系发出的光弯曲了近120亿光年。

加州斯坦福大学的天文学家Yashar Hezaveh和他的团队对这张图片进行了详细的分析,并在更近距离的星系的光晕中发现了一个隐藏的矮暗星系的迹象(镜头本身,在本文顶部的图片中显示为一个蓝色物体)。希撒威说:

我们可以像在窗户上看到雨滴一样找到这些看不见的物体。您知道它们在那里是因为它们会扭曲背景对象的图像。

在雨滴的情况下,图像变形是由折射引起的。在此图像中,暗物质的引力影响会产生类似的变形。天文学家’ 声明 said:

当前的理论表明,暗物质约占宇宙质量的80%,是由尚未识别的,不与可见光或其他形式的电磁辐射相互作用的粒子组成的。但是,暗物质确实具有相当大的质量,因此可以通过其引力影响来识别它。

为了进行分析,研究人员利用了数以千计的并行工作数周的计算机,其中包括美国国家科学基金会最强大的超级计算机, 蓝水,以查找每个异常中具有一致且可衡量的对应项的细微异常‘band’ of radio data.

通过这些组合的计算,研究人员能够对透镜星系的光晕,银河系周围弥漫且主要是无星的区域进行前所未有的理解,并发现了一个独特的团块,其质量小于银河系的千分之一。

由于它与更大的星系,估计的质量以及缺乏光学对应物的关系,天文学家认为,这种引力异常可能是由透镜星系的一个极其暗淡,以暗物质为主的卫星引起的。

根据理论预测,大多数星系应充满类似的矮星系和其他伴星。然而,事实证明,检测它们具有挑战性。

即使在我们自己的银河系周围,天文学家也只能识别出预计存在的数千个卫星中的40个左右。

小组成员伊利诺伊大学的尼尔·达拉尔说:

近二十年来,观测到的卫星与预测的丰度之间的差异一直是宇宙学中的一个主要问题,甚至被一些研究者称为“危机”。

如果这些矮小的天体由暗物质主导,那么这可以解释这一差异,同时为暗物质的真实性质提供新的见解。

通过NROA了解有关此研究的更多信息

底线:仔细检查了引力透镜SDP.81图像的天文学家宣布存在距离40亿光年的暗矮星系。

黛博拉·伯德