当前位置: 华文世界 > 科学

揭秘银河系的隐形盾牌:探索暗物质晕的神秘地图!

2024-07-12科学

每当科学家们讨论起绘制银河系地图的时候,我总会想起探索宇宙的复杂性。毕竟,我们生活在银河系之中,想要从内部了解它的样子或者绘制出它的地图,这可真不是一件容易的事。我们能够看到的物质的地图还算容易绘制,但要描绘出那些看不见的暗物质,那难度就更大了。

尽管挑战重重,一群天文学家们认为他们已经利用造父变星和来自盖亚任务的数据,成功地绘制出了围绕我们银河系的暗物质光晕。在邻近的宇宙中,我们发现几乎三分之一的盘星系盘面都呈现出一种弯曲的形状,就像一个扭曲的圆盘,这种现象被称为「盘弯曲」,连我们的银河系也不例外。星系旋转起来就像一个旋转的陀螺,由于周围暗物质的引力作用,星系盘面会出现一种叫做「进动」的摆动现象。多年来,测量这种进动一直是一项挑战。

暗物质是一种神秘而不可见的物质,人们认为它构成了宇宙约27%的质量-能量含量。与普通物质不同,暗物质不会发射、吸收或反射光,我们只能通过它的引力效应来探测到它。它的存在可以从星系的旋转速度、引力透镜效应和宇宙微波背景中推断出来。尽管科学家们已经进行了大量的研究,但暗物质的确切性质仍然是个谜,它是物理和宇宙学领域中最重大的未解之谜之一。人们认为这种不可见的物质环绕着大多数星系。

最近,【自然天文学】国际科学杂志发表了一篇名为「由逆行进动的银河盘面弯曲揭示的略微扁平的暗物质光晕」的研究论文。这项研究由中国科学技术大学、北京大学、中国科学院国家天文台和上海交通大学联合领导,介绍了一种创新的「运动画面」方法来测量银河系盘面弯曲的进动率。

研究的核心是造父变星,这是一种脉动星,其亮度因外层周期性膨胀和收缩而以规律周期变化。它们的脉动周期与实际亮度直接相关,因此可以用来测量太空中的距离。通过比较造父变的表观亮度和已知的光度,我们可以确定它与地球的距离。

这个团队分析了2600颗不同年龄的造父变星样本,以观察银河系弯曲的进动方向和速率。这些测量显示,目前银河系的暗物质光晕略微扁平,就像一个在极地被挤压的球体,并且它以每百万年0.12度的速度向后旋转。这些发现为我们理解银河系的结构和暗物质的性质提供了新的线索。