罗马望远镜在哪里发现暗物质？

2024-12-02 10:31:05 | 来源: 互联网整理

恒星流之间的空间可能会受到宇宙中最神秘的物质形式的影响。

美国宇航局即将推出的南希·格雷斯·罗马太空望远镜拍摄的图像可能会让科学家们在恒星中寻找暗物质。

一个国际研究小组认为，悬浮在紧密堆积的古代球状星团—— 中的恒星串中裂缝的出现可能受到暗物质团的影响。

到目前为止，天文学家只能研究这些悬挂在银河系中的星流，这意味着我们对它们的了解是有限的。将于2027 年发射的罗马望远镜足够灵敏，可以观测到我们附近的仙女座星系的结构。有了这些细节，就有可能观测到暗物质引起的扰动，并为天文学家提供有关这一难题的信息。难以捉摸的物质的线索。

研究小组认为，由于罗曼将能够观测银河系以外的星系裂缝图像，因此将为科学家提供更好的整体裂缝图像。这可能有助于最终确定这些暗物质团块的存在和性质。

明星的“暗示”

暗物质一直让科学家们感到困惑，因为尽管它实际上占了宇宙的85%，但他们对它仍然知之甚少。

暗物质不反射光，这意味着我们看不到它，暗物质也不是由电子、质子和中子组成的原子组成，而原子是我们日常生活中常见物质的组成部分。想想星星、行星、鲜花和书籍。我们用肉眼看到的一切，包括我们的身体本身，都是由这些常见物质组成的。

暗物质确实与引力相互作用，然而，这也意味着科学家推断其存在的唯一方法是观察它对引力的影响，以及它反过来如何影响所有日常物质和光。

事实上，暗物质和引力之间的相互作用一直是宇宙演化的福音。例如，一些星系旋转得如此之快，以至于可见物体（例如恒星、气体、尘埃和行星）的引力不足以阻止它们分裂。

暗物质的线索很可能存在于球状星团中，球状星团通常在松散的恒星流中包含数百万颗恒星。这是因为科学家认为暗物质可以在这些恒星流中“打一个洞”，形成一个裂缝，可以让自然界中一些最神秘的物质形式通过。

“这些星流最适合观察暗物质团块的影响。这有两个原因，”斯塔肯伯格说：“首先，这些星流生活在星系的最边缘，在那里很难维持结构。另外两个，这些星流本身非常稀薄，因为它们是由密集的星团形成的，这意味着你可以更容易地看到间隙或任何干扰。”

这并不是一个新想法，但在探究暗物质问题的根源方面却没有得到充分利用。今天的天文望远镜和地面仪器仅限于寻找由银河系中几个球状星团悬挂的恒星流中的暗物质形成的孔。

罗曼距离地球一百万平方英里（160万平方公里），首次观察到附近星系的许多特征，特别是仙女座星系。其宽视场仪器将使其能够创建比哈勃望远镜创建的图像大200 倍的图像。

为了测试这一点，该团队模拟了恒星流，并让它们与暗物质团块相互作用，从而产生了预测的间隙。然后，科学家们模拟了罗马对这些恒星流中暗物质碰撞所产生的空间的观察。他们的结论是，当罗马最终睁开“眼睛”观察宇宙时，它确实能够发现这些差距。

罗曼将更清楚地解释暗物质

研究悬浮在球状星团中的恒星流并不是罗曼在宇宙中寻找暗物质的唯一方法。

科学家认为，大多数甚至所有星系都被这种神秘物质的色环所包围。

此外，这些色环被认为远远超出了银河系的可见范围。这些光环也将由以美国宇航局首任天文学主任南希·格雷斯·罗曼（Nancy Grace Roman）命名的太空望远镜进行研究，南希·格雷斯·罗曼被广泛称为“哈勃之母”。

罗马望远镜不仅用于研究仙女座星系周围的暗物质色环，还用于研究邻近星系周围可能存在的较小暗物质子晕。

“我们预计较小的暗物质量子晕会与球状星团流相互作用，”斯塔肯伯格说。 “如果这些子晕出现在其他星系中，我们也许能够在球状星团流中看到这些子晕引起的裂缝。”

“这将为我们提供有关暗物质的新信息，包括存在哪些暗物质色环以及它们的质量是多少。”

除了参与这项研究之外，斯塔克伯格还通过美国宇航局的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜研究和支持参与机会计划提供资金，为罗曼的暗物质探测工作奠定基础。

“这个团队计划建立一个更详细的理论框架来解释球状星团如何形成恒星流，”她说。 “我们继续预测形成星流的球状星团的起源，以及罗马望远镜是否可以观测到这些星流。”