神秘的暗物质可能会在银河系的“珍珠串”中留下线索

银河系内部和周围的恒星流可能揭示暗物质性质的线索。（图片来源：uux.cn/RubinObs/NOIRLab/NSF/AURA/J.daSilva，神秘M.Zamani）
（神秘的暗的中地球uux.cn）据美国太空网（Sharmila Kuthunur）：从明年年底开始，耗资7亿美元的物质维拉·C·鲁宾天文台计划通过研究银河系外围恒星流之间的间隙，收集有关暗物质性质的银河系线索。
这些缺口是留下在银河系引力撕裂附近星系后留下的恒星轨迹中发现的，恒星残余就存在于这些星系中。线索这些是珍珠串有用的暗物质示踪剂 —  一种看不见的、渗透宇宙的神秘物质，以光环的暗的中形式围绕着大多数星系，但尚未被直接探测到。物质科学家们说，银河系在恒星流中，留下暗物质的线索影响可以推断出来，“就像闪烁的珍珠串光可以揭示它们周围的树的形状一样，即使我们看不到树枝或树叶。”。
不列颠哥伦比亚省维多利亚大学的研究生Jaclyn Jensen在一份声明中说：“恒星流就像一串珍珠，它们的恒星沿着系统的轨道运行，有着共同的历史。”。“如果我们在附近发现一条珍珠项链，上面散落着几颗珍珠，我们可以推断出可能是什么东西把绳子弄坏了。”
标准宇宙学模型基于暗物质是“冷的”（意味着它与普通物质和电磁辐射的相互作用非常弱）的假设，其一个关键预测是暗物质由更小的团块组成。当这些团块与其他结构相互作用时，科学家们认为它们会破坏这些结构的动力学，甚至改变它们的外观。
在恒星流中，这些效应表现为恒星轨迹中的“扭结”或间隙。根据合作组织的声明，鲁宾天文台前所未有的数码相机可以对这些扰动进行成像。
科学家们表示，恒星流可以通过其各自恒星群特有的运动与其他恒星群区分开来，是研究暗物质性质的特别有用的候选者。它们位于银河系外围的宇宙家园使它们不太容易与其他结构相互作用，这可能会混淆暗物质的影响。
科学家们估计，如果一切按计划进行，鲁宾天文台将能够发现比现有望远镜所能破译的更远五倍的星迹，从而在我们银河系的外围发现新的恒星流。
卡内基梅隆大学博士后Nora Shipp在一份声明中说：“我真的很高兴能利用恒星流来了解暗物质。”她之前的研究在银河系周围发现了11个新的恒星流。“有了鲁宾天文台，我们将能够利用恒星流来了解暗物质在银河系中的分布，从最大尺度到非常小的尺度。”
本月早些时候，鲁宾天文台的合作宣布完成了望远镜的天眼，它的分辨率高达3200万像素，跨度相当于一辆紧凑型汽车，是世界上最大的数码相机。
斯坦福大学天体物理学家、鲁宾天文台副主任兼相机项目负责人Aaron Roodman此前告诉Space.com：“它的图像非常详细，可以从大约15英里外分辨出一个高尔夫球，同时覆盖比满月宽7倍的天空。它将对宇宙膨胀和暗能量进行真正深入的研究。”
美国国家航空航天局的Nancy Grace Roman太空望远镜即将推出，该望远镜旨在寻找太阳系以外的行星，并破译遥远恒星的物理特性。该望远镜拍摄的仙女座星系的类似图像可以帮助天文学家研究银河系以外的恒星流，并破译更多的暗物质线索。罗马太空望远镜目前定于2027年5月发射，预计将在距离地球100万英里的轨道上研究宇宙五年。
科学家们表示，这些观测结果可以缩小暗物质团块的粒子类型，从而帮助它们限制这种神秘物质长期以来寻求的奥秘的性质。