一个113亿光年远的星系似乎充满了暗物质

一个遥远的星系似乎充满了暗物质。

宇宙海鸥中最外面的恒星是一个113亿光年远的星系，它的速度太快，不能被星系的气体和恒星的引力所推动。相反，他们的行动似乎被一股看不见的力量所驱使，表明隐藏的暗物质存在，智利瓦尔帕莱索大学的天体物理学家VerónicaMotta和她的同事于8月8日在arXiv.org报道。

“在我们附近的宇宙中，你会看到像我们这样的星系周围的暗物质晕，”莫塔说。“所以我们应该期待过去那个光环也存在。”

莫塔和她的同事在阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)上使用射电望远镜来测量宇宙海鸥盘上的气体速度，从中心到大约9,800光年。他们发现星系中的恒星随着它们离银河系中心越来越远而加速。

对于大多数轨道物体来说，这是一个奇怪的设置 - 例如，当行星绕着恒星运行时，最遥远的行星移动速度最慢。但是可以解释一下，如果银河系的远端是由暗物质驱动的，那么它就会加速。银河系和邻近星系的类似测量提供了暗物质可能存在的最初迹象之一，尽管物理学家仍在试图直接探测所提出的粒子。

她的团队的发现与最近声称这种遥远的星系奇怪地缺乏暗物质的说法形成对比。这个想法来自德国Garching的马克斯普朗克外星物理研究所的天文学家Reinhard Genzel和他的同事们在2017年进行的一项研究，他们发现超过100个遥远的星系将它们的较慢的恒星保持在边缘，更快的恒星靠近它们。不需要暗物质。

伦敦大学学院的宇宙学家理查德埃利斯说：“在天体物理学界，[Genzel]的结果既令人兴奋也持怀疑态度。”他没有参与任何一项工作。“对于其他人来说，以不同的方式检查这些[距离]的星系是很有意义的。”

莫塔和她的同事们能够探测到最遥远的星系中的暗物质，这要归功于巨大的星系火车残骸，称为子弹星团，它是一个巨大的宇宙望远镜。从地球的角度来看，宇宙海鸥位于子弹星团的后面，而群集的质量在一种称为引力透镜的现象中扭曲了海鸥的光。

这种失真为这个盘状星系赢得了它的名字 - 第一张图片提醒了Motta团队在智利ViñadelMar举办的一个流行音乐节的海鸥标志。但它也使得银河系放大了50倍 - 创造了新纪录。

埃利斯在一封电子邮件中写道：“莫塔等人拥有精美的数据”，但他们的观察结果有限。该团队只观察了一个星系，而且这个星系比暗物质看起来短的星系要小得多且质量小。此外，观测并未覆盖整个银河系的圆盘，因此恒星可能比团队所看到的更慢。

Motta同意远距离减速是可能的，尽管她的观察覆盖了星系盘的同一部分，因为对暗物质看起来很亮的星系研究。

她说：“我们大致处于可以看到转折点的地方”，从快速到慢速的恒星，如果存在的话。“但是我们需要延长这项研究才能实现这一目标。”她的团队明年有更多的时间与ALMA一起继续寻找。