旋渦星系越大,旋轉(zhuǎn)的速度就越快。對于天文學家來說,這是眾所周知的事實。但是幾年前,研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新型的超大型螺旋星系。天文學家稱它們?yōu)?ldquo;超級螺旋”。
而且,在《天體物理學雜志快報》上發(fā)表的一個令人驚訝的發(fā)現(xiàn)中,研究人員現(xiàn)在說,這些超級螺旋實際上旋轉(zhuǎn)的速度甚至比根據(jù)星系的可見大小所預測的還要快。這些超級螺旋中最快的一條以每小時125萬英里(200萬公里)的速度鞭打其一些恒星。據(jù)一些估計,這幾乎是太陽繞銀河系旋轉(zhuǎn)速度的三倍。
這意味著這些巨大的星系與諸如銀河系這樣的較小旋渦相比,暗物質(zhì)與可見物質(zhì)之比更高,以說明額外的旋轉(zhuǎn)速度。該發(fā)現(xiàn)還提出了其他一些建議:螺旋星系可以達到的最大大小。
天文學家帕特里克·奧格(Patrick Ogle)偶然發(fā)現(xiàn)超級螺旋星系時發(fā)現(xiàn)的最亮的星系,即可見銀河系的可見物質(zhì)是銀河系的10至20倍的超級螺旋星系。最大,最亮的星系往往是橢圓形的星系,而不是漩渦旋渦,因此這一發(fā)現(xiàn)令人驚訝。
“人們認為,螺旋星系在出于某種原因耗盡蒸汽之前,不會比銀河系重得多,”現(xiàn)任馬里蘭州太空望遠鏡科學研究所的奧格說。Ogle是這項新研究的主要作者。
他和其他天文學家測量了這些超級螺旋的性質(zhì),并驚訝地發(fā)現(xiàn)這些星系旋轉(zhuǎn)的速度有多快。
當一個物體繞另一軌道運行時,其軌道速度取決于中心物體的質(zhì)量。不管是繞恒星運行的行星還是繞銀河系中心運行的恒星,如果中心物體具有更大的質(zhì)量,它將繞得更快。
大多數(shù)螺旋星系旋轉(zhuǎn)的速度與它們所包含的可見物質(zhì)(如恒星和氣體)成正比。這些星系中的暗物質(zhì)也有助于旋轉(zhuǎn)速度。但是暗物質(zhì)的數(shù)量也往往與可見物質(zhì)的數(shù)量成比例,因此旋轉(zhuǎn)速度仍然與可見物質(zhì)的質(zhì)量成比例。
但是超螺旋的旋轉(zhuǎn)速度比天文學家根據(jù)其可見質(zhì)量所預期的要快得多,這意味著它們實際上暗物質(zhì)與可見物質(zhì)的比例要高得多。奧格爾和他的團隊認為,對于最大的旋渦星系,暗物質(zhì)的堆積可能會阻止更多恒星的形成。因此,即使他們尋找容納星系的大塊暗物質(zhì),他們也可能不會發(fā)現(xiàn)更大的螺旋。
對于Ogle而言,這一發(fā)現(xiàn)是研究暗物質(zhì)如何行為并影響我們的宇宙的一種令人興奮的新方法。他計劃進行未來的觀察,以進一步準確地研究這些超級螺旋的質(zhì)量,并更好地了解它們的產(chǎn)生。