來自哈勃太空望遠鏡的新資料，為星系NGC1052-DF4的潮汐分裂提供了進一步的證據。這一結果解釋了之前的一個發現：即這個星系“丟失”了大部分暗物質。透過研究銀河系的光和球狀星團分佈，天文學家得出結論，鄰近星系NGC1035的引力從NGC1052-DF4中剝離了暗物質，現在正在撕裂該星系。早在2018年一個由國際研究人員組成的研究團隊，利用NASA/ESA哈勃太空望遠鏡和其他幾個天文臺首次發現：一個星系丟失了大部分暗物質。

現在星系NGC1052-DF2的發現，讓天文學家們大吃一驚，因為人們知道暗物質（DM）是目前星系形成和演化模型中的關鍵組成部分。事實上，如果沒有暗物質的存在，原始氣體將缺乏足夠的引力來開始坍塌和形成新的星系。現在，另一個“丟失”暗物質的星系NGC1052-DF4被發現，這進一步引發了天文學家對這些天體性質的激烈辯論。現在，新的哈勃望遠鏡資料被用來解釋位於4500萬光年之外NGC1052-DF4星系暗物質消失的原因。

星系暗物質消失之謎

澳大利亞新南威爾士大學的米雷婭·蒙特斯（Mireia Montes）帶領一個國際天文學家團隊，利用深度光學成像技術研究該星系。發現，失蹤的暗物質可以用潮汐干擾效應來解釋。鄰近的大質量星系NGC1035引力正在撕裂NGC1052-DF4星系。在這個過程中，暗物質被移除，而恆星在稍後階段感受到與另一個星系相互作用的影響。到目前為止，透過這種方式移除暗物質對天文學家來說仍然是隱藏的。因為它只能透過極深的影象才能觀察到，這些影象可以揭示出極其微弱的特徵。

蒙特斯解釋說：我們透過兩種方式使用哈勃望遠鏡，發現NGC1052-DF4星系正在經歷一場相互作用，這包括研究銀河系光線和銀河系球狀星團的分佈。由於哈勃望遠鏡的高解析度，天文學家們可以確定該星系中球狀星團的數量。同時還有位於西班牙加那利群島10。4米長的Gran Telescopio Canarias（GTC）望遠鏡和IAC80望遠鏡也被用來透過進一步研究資料來補充哈勃望遠鏡的觀測。西班牙Astrofísica de Canarias研究所的研究小組成員Raúl Infante-Sainz解釋說：

僅僅花大量時間觀察這個物體是不夠的，需要仔細處理這些資料才是至關重要的。因此，重要的是我們不能只用一個望遠鏡/儀器，而是要用幾個（地面和空間）望遠鏡來進行這項研究。有了哈勃望遠鏡的高解析度，可以識別球狀星團，然後用GTC光度法來獲得物理性質。球狀星團被認為是在形成星系的密集恆星形成過程中形成，球狀星團很容易被觀測到。透過這種方式，透過研究和描述NGC1052-DF4星系中星系團的空間分佈，天文學家可以深入瞭解星系本身的現狀。

解決天文學難題

這些星系團的排列表明它們正被從所在星系“剝離”，這支援了潮汐崩塌正在發生的結論。透過研究星系的光，天文學家們還發現了“潮汐尾巴”的證據，潮汐尾巴是由遠離NGC1052-DF4星系的物質形成，這進一步支援了這是一次分裂事件的結論。進一步的分析得出結論，銀河系的中心部分沒有受到影響，銀河系中只有7%的恆星質量存在於這些潮汐尾巴中（∼7%）。這意味著，比恆星密度低的暗物質以前優先從銀河系中剝離，現在外層恆星成分也開始被剝離。

這一結果是一個很好的跡象，表明雖然星系中的暗物質已經從星系中蒸發掉，但恆星現在才剛剛開始遭受破壞機制的影響。隨著時間的推移，NGC1052-DF4將被NGC1035周圍的大系統蠶食，至少部分恆星會自由漂浮在深空中。支援潮汐分裂機制證據的發現，作為星系暗物質失蹤的解釋，不僅解決了一個天文學難題，也讓天文學家鬆了一口氣，不然科學家將不得不修改我們對萬有引力定律的理解。這一發現使現有關於星系如何形成和演化的知識與最有利的宇宙學模型相一致。

博科園｜研究/來自：ESA/Hubble Information Centre

Cite：arXiv：2010。09719

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