中国天眼在9400万光年外发现了一个神秘的黑暗星系

咪咪聊科学 2023-06-05 17:13:43

中国天眼在9400万光年外发现了一个神秘的黑暗星系

我们经常听到的伽马射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波等,其实都是电磁波,它们之间的区别基本上是波长的不同。只有可见光和一部分被称为无线电波的无线电波,几乎毫无阻碍地到达地球表面。相比之下,无线电波的波长要比可见光长得多,可以很容易地穿过星际物质,如宇宙的气体和尘埃,从而传播得更远,这使得基于无线电波的观测成为研究其他波长难以观察到的宇宙深处的理想选择。在世界众多的射电望远镜中,中国在贵州的FAST是世界上最强大和最敏感的单口径望远镜,它的口径为500米,能够探测到来自数百亿光年外的微弱信号。

它是世界上最强大和最敏感的单口径射电望远镜(没有之一)。自从中国之眼开放以来,已经有了一些研究成果,由中国科学院天文学家徐金龙领导的团队最近发表了一个基于中国之眼观测的新发现:9400万光年外的一个神秘的黑暗星系。根据研究人员的说法,这个星系的总质量约为太阳的51亿倍,但它几乎不发亮。如果是这样的话,你会问,那么这个黑暗星系是如何被发现的?嗯,有一个解释。氢是宇宙中最丰富的元素,而宇宙中自然存在的氢原子通常由一个质子和一个电子组成。

这就是为什么中性氢原子也被科学家用作研究宇宙结构的追踪器。中性氢原子自发发出的电磁波的频率约为1420兆赫,波长约为21厘米,这在射电望远镜的观测范围之内。通过连续观测这种电磁波,科学家可以了解到中性氢原子在宇宙某一特定区域的分布情况及其运动状态,从而确定它们所在的宇宙结构。中国之眼发现这个神秘的黑暗星系就是基于这个原理。在仔细分析了它们的分布和运动后,研究人员得出结论,发现这些中性氢原子的宇宙结构是一个旋转的圆盘星系。

这个黑暗星系随后被命名为FASTJ0139+4328。在随后的工作中,研究人员用其他波长对其进行了观测,结果显示,除了一些红外线和紫外线之外,这个星系是不可见的。除了红外线和紫外线波段的一些微弱光线外,该星系根本不可见,这意味着如果没有中国眼睛的强大观测,我们可能不会发现该星系。因此,问题是:为什么FASTJ0139+4328如此神秘?研究人员认为,这个星系主要由暗物质组成。研究小组估计,FASTJ0139+4328中大约98%的物质是暗物质,而其余的物质基本上是气体和尘埃。众所周知,暗物质是一种在宇宙中只产生宏观引力效应的物质,基于电磁波的观测无法探测到它的存在,因此有理由认为,既然FASTJ0139+4328主要由因此,有理由认为,既然FASTJ0139+4328主要由暗物质组成,它显然是一个几乎不发光的暗星系。

值得一提的是,这些主要由暗物质组成的小星系也被称为暗矮星系,在过去,科学家们发现了一些看起来像暗矮星系的星系,但都是大星系的卫星星系。此次发现的FASTJ0139+4328不是一个卫星星系,科学家认为,如果这项研究得到验证,将意味着我们首次在宇宙中发现了一个孤立的暗矮星系,这将这将极大地提高我们对宇宙的认识,并对许多研究领域,包括天体物理学和宇宙学产生深远影响。好了,今天就说到这里,请关注我们,下次见。

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