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华盛顿大学的一项新研究发现了一个可能严重阻碍暗物质搜寻的问题。原来,星流中出现的异常弯曲、断裂等其他扰动,竟然可以在没有暗物质参与的情况下产生。它们可能是由星系本身产生的。
暗物质猎人陷阱星流是围绕星系的星系长链。当大星系的引力拉伸星团或小型伴星系时,它们会逐渐变成拉长的条带,从而形成星流。
天文学家早已将这类流体视为一种独特的宇宙传感器。它们对引力非常敏感,因此即使是微小的影响也足以改变其形状。
这使其成为寻找暗物质的有力工具。根据一种假说,暗物质的不可见团块可能会在星流附近穿过,并在其后留下断裂、弯曲或压缩。如果在一座真实星系中发现这种特征,就可以尝试将其与不可见的物体联系起来。
但研究表明,此类“证据”不一定与暗物质有关。
星系本身就会扭曲流体
这形成了一种特殊的陷阱。天文学家可能会看到星流的断裂或弯曲,并推测这是由看不见的暗物质团块引起的。然而,银河系自身的普通结构也可能留下类似的痕迹。
“在我们的模拟中,母星系本身就产生了我们在真实星流中观察到的相同类型的异常,”阿罗拉说。“现在,既然我们能够预测星系本身对星流的影响,我们就可以开始分离出由暗物质所负责的那部分效应。”
暗物质构成了宇宙质量的大部分,并为星系形成了一种独特的框架。因此,银河系仍然是天文学家研究它的最佳实验室之一。
这项新研究并未否定利用恒星流寻找暗物质的努力。相反,它表明,为了进行这样的搜寻,我们首先必须学会将普通星系引力的痕迹与真正异常的扰动区分开来。