大家都知道星系是由恒星组成的大型结构,但这个简单定义忽略了星系还包含气体、尘埃、行星、卫星、彗星、小行星等,当然还有暗物质。有一种星系主要由暗物质构成,难以探测,称为暗星系——它们不含或仅含极少恒星">大家都知道星系是由恒星组成的大型结构,但这个简单定义忽略了星系还包含气体、尘埃、行星、卫星、彗星、小行星等,当然还有暗物质。有一种星系主要由暗物质构成,难以探测,称为暗星系——它们不含或仅含极少恒星">天文学家称他们迄今为止发现了最强的暗星系候选体 | 奇点天文的配图大家都知道星系是由恒星组成的大型结构,但这个简单定义忽略了星系还包含气体、尘埃、行星、卫星、彗星、小行星等,当然还有暗物质。有一种星系主要由暗物质构成,难以探测,称为暗星系——它们不含或仅含极少恒星
科学家长期推测暗星系存在但仅为假说,曾发现低表面亮度星系和暗星系候选体。新研究发现迄今最强候选体,第一作者是多伦多大学统计与天体物理学博士后李达一(David Li)。该候选星系命名为CDG-2(暗星系候选体2),位于距地球约3亿光年的英仙座星系团。
探测如此暗的星系关键在于球状星团(GC):多数星系拥有GC,它们是引力束缚的球状恒星群,含数百万恒星,围绕螺旋星系(如银河系)的晕分布,起源和在星系演化中的作用尚不明。研究团队使用哈勃、欧空局欧几里得、日本斯巴鲁望远镜,寻找紧密聚集的GC以指示星系存在,哈勃在英仙座星系团中发现四个紧密相连的GC。
团队通过先进统计方法分析三台望远镜数据,发现GC周围有微弱辉光,表明存在底层星系(单个恒星太暗无法分辨)。第一作者李称:“这是首个仅通过球状星团群探测到的星系,保守假设下,四个星团构成CDG-2的全部GC群。”若假设成立,这四个GC占星系可见物质的16%,CDG-2亮度约相当于600万颗太阳型恒星。
研究论文指出:“CDG-2是拥有关联GC的最暗星系之一,至少约16.6%的光度来自其GC群。”鉴于CDG-2不是四个GC的随机聚集(统计显著性高),团队堆叠了V12-ACS和V14-ACS图像,结果显示四个GC周围有极弥散辐射,且哈勃与欧几里得数据中的弥散形态几乎一致,排除了成像伪影可能。
CDG-2的确认让CDG-1重新受关注,其弥散辐射可约束CDG-1的特征。作者疑问:CDG-1是否是更极端的“孪生体”——几乎无GC外恒星形成,或GC群仅微弱消散?需对CDG-1进行更高质量观测,因其可能是仅含暗物质晕(除GC外无恒星)的首个星系例子。
关于起源,可能是英仙座星系团中与其他星系的相互作用剥离了CDG-2的恒星形成气体,仅留下暗物质;GC因束缚紧密,能抵抗潮汐力,可能是星系初始恒星群的残留。尽管GC的起源和演化作用仍不明,但它们可作为暗星系的可靠指示器。该研究发表于《天体物理学杂志快报》。