根据伦敦大学学院 (UCL) 和牛津大学的研究人员的一项新研究,银河系由数十亿个星团恒星组成的星系棒自形成以来的自转速度已经减慢了大约四分之一。
30 年来,天体物理学家预测了这种放缓,但这是第一次测量到这种放缓。
研究人员表示,它提供了一种对暗物质本质的新见解,暗物质充当减慢自旋的配重。
在发表于 英国皇家天文学会月刊研究人员分析了盖亚太空望远镜对一大群 星星,赫拉克勒斯的电流,它与色带相协调——也就是说,它以与色带相同的旋转速度绕星系运行。
这些恒星被旋转的棒引力捕获。 同样的现象发生在木星的特洛伊小行星和希腊小行星上,它们围绕木星的拉格朗日点(木星前后)运行。 如果色带的自转速度减慢,这些恒星预计将移入银河系更远的地方,保持它们的轨道周期与色带自转的周期相同。
研究人员发现,流中的恒星带有化学印记——它们富含更重的元素(在天文学中称为金属),证明它们已经远离了银河系中心,那里的恒星和形成恒星的气体大约丰富了 10 倍在矿物中比外星系。
使用这些数据,该团队得出结论,该连胜由数十亿颗恒星和数万亿颗恒星组成。 太阳质量自首次形成以来,它的旋转速度至少减慢了 24%。
合著者 Ralph Schönrich 博士(伦敦大学学院物理与天文学)说:“天体物理学家长期以来一直怀疑银河系中心的纺锤体正在减速,但我们已经找到了第一个证据表明这种情况正在发生。
“减缓这种自旋的配重一定是暗物质。到目前为止,我们只能通过绘制星系的引力势并减去可见物质的贡献来推断暗物质。”
“我们的研究提供了一种新的暗物质测量方法——不是因为它的引力能,而是因为它的惯性质量(动态响应),这会减慢杆的旋转速度。”
合著者和博士。 来自牛津大学的学生 Rimbe Chiba 说:“我们的发现为暗物质的约束性质提供了一个迷人的视角,因为不同的模型会改变星系棒上的这种惯性张力。
“我们的发现也给替代引力理论带来了一个主要问题——因为它们在日冕中缺乏暗物质,所以它们预测没有带或滞后很小。”
银河系与其他星系一样,被认为嵌入了一个延伸到其可见边缘之外的暗物质“光环”中。
暗物质是不可见的,其性质未知,但可以推断其存在 星系 它的行为就像覆盖着比我们能看到的要大得多的质量。 人们相信,宇宙中暗物质的数量大约是普通和可见物质所含暗物质的五倍。
其他引力理论,如修正牛顿动力学,拒绝接受这个想法 暗物质,而是试图通过修改爱因斯坦的广义相对论来解释矛盾。
银河系是一个棒旋星系,中央有一条厚厚的恒星带,旋臂延伸到带外的盘面。 棒的旋转方向与星系相同。
Rimpei Chiba 等人,银河丝带共振的树轮结构, 英国皇家天文学会月刊 (2021)。 DOI:10.1093/mnras/stab1094
介绍
伦敦大学学院
报价单:暗物质减缓了银河系的旋转(2021 年,6 月 14 日),2021 年 6 月 14 日从 https://phys.org/news/2021-06-dark-milky-galactic-bar.html 检索
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