來自NASA / ESA哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的新數(shù)據(jù)為星系NGC 1052-DF4的潮汐破壞提供了進(jìn)一步的證據(jù)。該結(jié)果解釋了先前的發(fā)現(xiàn)，即該星系缺少其大部分暗物質(zhì)。通過研究星系的光和球狀星團(tuán)分布，天文學(xué)家得出結(jié)論，相鄰星系NGC 1035的重力將NGC 1052-DF4的暗物質(zhì)剝離，現(xiàn)在正在將星系撕裂。

在2018年，一個國際研究團(tuán)隊(duì)使用NASA / ESA哈勃太空望遠(yuǎn)鏡和其他幾個天文臺首次發(fā)現(xiàn)了我們宇宙鄰居中的一個星系，該星系缺少其大部分暗物質(zhì)。星系NGC 1052-DF2的這一發(fā)現(xiàn)令天文學(xué)家感到意外，因?yàn)槿藗兞私獾剑滴镔|(zhì)(DM)是當(dāng)前星系形成和演化模型中的關(guān)鍵組成部分。實(shí)際上，在沒有DM的情況下，原始?xì)怏w將缺乏足夠的引力來開始塌陷并形成新的星系。一年后，又發(fā)現(xiàn)了另一個錯過暗物質(zhì)的星系NGC 1052-DF4，這進(jìn)一步引發(fā)了天文學(xué)家之間關(guān)于這些天體性質(zhì)的激烈辯論。

現(xiàn)在，新的哈勃數(shù)據(jù)已用于解釋NGC 1052-DF4中缺失的暗物質(zhì)背后的原因，該物質(zhì)距我們有4500萬光年。澳大利亞新南威爾士大學(xué)的Mireia Montes領(lǐng)導(dǎo)了一個國際天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)，使用深光學(xué)成像技術(shù)研究了銀河系。他們發(fā)現(xiàn)，潮汐破壞的影響可以解釋缺失的暗物質(zhì)。鄰近的大型星系NGC 1035的重力正在將NGC 1052-DF4分開。在此過程中，暗物質(zhì)被去除，而恒星在隨后的階段感受到與另一個星系相互作用的影響。

直到現(xiàn)在，以這種方式清除暗物質(zhì)一直對天文學(xué)家而言仍然是隱蔽的，因?yàn)橹挥惺褂媚軌蚪沂緲O微弱特征的極深圖像才能觀察到這種暗物質(zhì)。蒙特斯解釋說：“我們以兩種方式使用哈勃望遠(yuǎn)鏡來發(fā)現(xiàn)NGC 1052-DF4正在發(fā)生相互作用。” “這包括研究星系的光和星系的球狀星團(tuán)的分布。”

由于哈勃望遠(yuǎn)鏡的高分辨率，天文學(xué)家可以識別出銀河系的球狀星團(tuán)。西班牙加那利島的10.4米長的Gran Telescopio Canarias(GTC)望遠(yuǎn)鏡和IAC80望遠(yuǎn)鏡還通過進(jìn)一步研究數(shù)據(jù)來補(bǔ)充Hubble的觀測結(jié)果。

西班牙加納里亞斯天文學(xué)研究所的團(tuán)隊(duì)成員勞爾·因凡特-塞恩斯解釋說：“僅僅花費(fèi)大量時間觀察天體是不夠的，對數(shù)據(jù)進(jìn)行仔細(xì)的處理至關(guān)重要。” “因此，重要的是，我們不僅要使用一個望遠(yuǎn)鏡/儀器，還要使用多個(地面和天基的)儀器。通過哈勃望遠(yuǎn)鏡的高分辨率，我們可以識別球狀星團(tuán)，然后使用GTC光度法我們獲得了物理性能。”

人們認(rèn)為球狀星團(tuán)是在形成星系的強(qiáng)烈恒星形成過程中形成的。它們的緊湊尺寸和光度使其易于觀察，因此可以很好地說明其宿主星系的性質(zhì)。這樣，通過研究和表征NGC 1052-DF4中星團(tuán)的空間分布，天文學(xué)家可以深入了解星系本身的當(dāng)前狀態(tài)。這些星團(tuán)的排列表明它們正在從其宿主星系“剝離”，這支持了潮汐破壞正在發(fā)生的結(jié)論。

通過研究銀河系的光，天文學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了潮汐尾巴的證據(jù)，這些潮汐尾巴是由遠(yuǎn)離NGC1052-DF4的物質(zhì)形成的，這進(jìn)一步證明了這是一個破壞事件。進(jìn)一步的分析得出結(jié)論，銀河系的中心部分保持不變，這些潮汐的尾部只有約7%的星系質(zhì)量。這意味著以前沒有優(yōu)先考慮從星系中剝離出比恒星集中度低的暗物質(zhì)，現(xiàn)在也開始剝離外層恒星成分。

“這一結(jié)果很好地表明，盡管銀河系的暗物質(zhì)已經(jīng)從系統(tǒng)中蒸發(fā)了，但恒星才剛剛開始受到破壞機(jī)制的影響，”西班牙加那利阿斯天文學(xué)研究所的團(tuán)隊(duì)成員伊格納西奧·特魯希略解釋說。“隨著時間的推移，NGC1052-DF4將被NGC1035周圍的大型系統(tǒng)吞噬，至少它們的某些恒星會在深空自由漂浮。”

發(fā)現(xiàn)支持潮汐破壞機(jī)制的證據(jù)，作為對星系缺失暗物質(zhì)的解釋，不僅解決了天文學(xué)難題，也為天文學(xué)家?guī)砹艘豢跉?。沒有它，科學(xué)家將不得不修改我們對引力定律的理解。

蒙特斯補(bǔ)充說：“這一發(fā)現(xiàn)使現(xiàn)有的關(guān)于星系如何形成和演化的知識與最有利的宇宙學(xué)模型相吻合。”