Nube星系是一个微弱的延伸矮星系，它的发现对现有的天体物理模型提出了挑战。它独特的特性可能会为我们了解宇宙和暗物质的本质提供新的视角。(艺术家的概念。)来源:SciTechDaily.com
由加拿大Astrofísica研究所(IAC)研究员米雷亚·蒙特斯(Mireia Montes)领导的一组天体物理学家发现了迄今为止有记录以来最大、最分散的星系。这项研究已发表在该杂志上阿斯特罗经济学和天体物理学他使用了加那利大望远镜(GTC)和绿岸射电望远镜(GBT)获得的数据。
Nube是一个几乎看不见的矮星系，由Astrofísica de Canarias研究所(IAC)领导的一个国际研究小组与拉古纳大学(ULL)和其他机构合作发现。
这个名字是由小组中一名研究人员5岁的女儿提出的，是由于这个物体的扩散外观。它的表面亮度是如此微弱，以至于在之前对这部分天空的各种调查中都没有被注意到，就好像它是某种幽灵一样。这是因为它的恒星分布得如此之大，以至于“Nube”(西班牙语的“云”)几乎无法被探测到。
这个新发现的星系有一系列特殊的属性，使它与以前已知的物体区别开来。研究小组估计，Nube是一个矮星系，比同类型的其他星系暗淡十倍，但也比其他拥有相当数量恒星的天体延伸十倍。为了向懂一点天文学的人展示这意味着什么，这个星系的大小是银河系的三分之一，但质量与小麦哲伦星云相似。
Nube星系通过不同的望远镜拍摄的图像。信贷:SDSS /吸收/ IAC
这篇文章的第一作者、IAC和ULL的研究员Mireia Montes解释说:“以我们目前的知识，我们不明白一个具有如此极端特征的星系是如何存在的。”
几年来，这篇文章的第二作者伊格纳西奥·特鲁希略(Ignacio Trujillo)一直在Legado del IAC Stripe 82项目的框架下，根据SDSS图像(斯隆数字巡天)分析特定的天空带。在对数据的一次修改中，他们注意到一个微弱的补丁，看起来非常有趣，足以建立一个研究项目。
下一步是使用来自加那利大望远镜(GTC)的超深多色图像，以确认调查中的这个斑块不是某种类型的错误，而是一个非常分散的物体。由于它的模糊，很难确定Nube的确切距离。利用美国格林班克望远镜(GBT)获得的观测数据，作者估计Nube的距离为3亿光年，尽管即将到来的超大阵列射电望远镜(VLA)和位于拉帕尔马Roque de los Muchachos天文台的威廉赫歇尔光学望远镜(WHT)的观测将帮助他们证明这个距离是否正确。伊格纳西奥·特鲁希略评论说:“如果这个星系离我们更近，它仍然是一个非常奇怪的物体，对天体物理学提出了重大挑战。”
对现有暗物质模型的另一个挑战?
一般规律是，星系内部区域的恒星密度要大得多，而且随着离中心距离的增加，这个密度会迅速下降。然而，蒙特斯说，在Nube中，“恒星的密度在整个物体中变化很小，这就是为什么它如此微弱，直到我们获得了来自GTC的超深图像，我们才能很好地观察到它。”
Nube星系。该图形是由一幅彩色图像和一幅黑白图像组成，以挑出背景。图片来源:GTC/Mireia Montes
努伯让天文学家们感到困惑。研究小组解释说，表面上看，没有相互作用，也没有其他迹象表明它的奇怪性质。宇宙学模拟无法再现它的“极端”特征，即使是基于不同的情景。蒙特斯解释说:“在目前公认的冷暗物质宇宙学模型中，我们没有一个可行的解释。”
冷暗物质模型可以再现宇宙中的大尺度结构，但也有一些小尺度的场景，比如Nube的情况，它不能给出一个很好的答案。我们已经证明了不同的理论模型是如何不能产生它的，这使得它成为迄今为止已知的最极端的情况之一。“有可能通过这个星系，以及我们可能发现的类似星系，我们可以找到额外的线索，这将为理解宇宙打开一扇新的窗口，”蒙特斯评论道。
伊格纳西奥·特鲁希略(Ignacio Trujillo)说:“一种吸引人的可能性是，Nube的不寻常性质向我们展示了构成暗物质的粒子具有极小的质量。”如果是这样的话，这个星系的不同寻常的特性将是量子物理特性的一个演示，但是是在银河系的尺度上。他总结道:“如果这个假设得到证实，它将是大自然最美丽的展示之一，将最小的世界与最大的世界统一起来。”
参考资料:“一个几乎黑暗的星系，拥有小麦哲伦星云的质量”，作者:Mireia Montes, Ignacio Trujillo, Ananthan Karunakaran, Raúl Infante-Sainz, Kristine Spekkens, Giulia Golini, Michael Beasley, Maria Cebrián, Nushkia Chamba, Mauro D'Onofrio, Lee Kelvin和Javier Román, 2024年1月9日，天文学和天体物理学。0004 - 6361/202447667 DOI: 10.1051 /