天文学家说超级螺旋旋转得比预期的快

超级螺旋是宇宙中质量最大的恒星形圆盘星系。它们比我们自己的银河系星系更大,更亮,更重。太空望远镜科学研究所的帕特里克·奥格尔博士和他的同事们发现,这些巨大的星系以每秒最高350英里(570公里/秒)的速度旋转,速度快于其质量。为了进行比较,银河系(一个平均的旋涡星系)以每秒130英里(210公里/秒)的速度旋转。

超级螺旋非常发光-它们可以以我们银河系亮度的8到14倍的亮度发光。它们也是巨大而庞大的,直径可达450,000光年,恒星质量介于30至3,400亿太阳质量之间。迄今为止,仅已知约100个超旋涡星系。

“从许多方面来说,超级螺旋是极端的。他们打破了转速记录。”奥格尔博士说。Ogle博士及其合著者分析了23个超级旋涡星系的数据,这些数据是用南部非洲大型望远镜(SALT),帕洛玛天文台的5米黑尔望远镜和美国国家航空航天局的宽视场红外探测仪(WISE)收集的。

他们发现这些星系大大超过了预期的旋转速度。他们认为超螺旋的快速旋转是由于坐在巨大的暗物质晕圈中造成的。研究小组研究的最大的超级螺旋2MFGC 08638驻留在暗物质晕圈中,其质量至少是太阳质量的40万亿倍。

奥格博士说:“看来,银河系的旋转是由其暗物质晕的质量决定的。”

超螺旋打破了恒星中星系质量与自转速率之间通常的关系这一事实,是反对另一种称为改良牛顿动力学(MOND)的引力理论的新证据。

该理论提出,在像银河系和星系团这样的最大尺度上,重力要比牛顿或爱因斯坦所预测的稍强。例如,这将导致螺旋星系的外部区域旋转得比根据其在恒星中的质量所预期的旋转得更快。

MOND旨在重现螺旋旋转速率的标准关系,因此无法解释超螺旋等异常值。超级螺旋观测表明不需要非牛顿动力学。

尽管超旋涡是宇宙中质量最大的旋涡星系,但相比其所含暗物质的数量,超旋涡实际上在恒星中重量不足。这表明大量的暗物质抑制了恒星的形成。

有两种可能的原因:(i)被拉入银河系的任何其他气体一起撞击并变热,阻止其冷却并形成恒星,或者(ii)银河系的快速旋转使气体云更难于在离心力的作用下崩溃。

Ogle博士说:“这是我们第一次发现螺旋星系,它们的直径达到了最大。”

尽管有这些破坏性的影响,但超级螺旋仍然能够形成恒星。尽管最大的椭圆星系在100亿年前形成了全部或大部分恒星,但超级旋涡仍在形成恒星。

它们每年将太阳质量的30倍转换成恒星,这对于一个如此大小的星系来说是正常的。相比之下,我们的银河系每年约形成一个太阳质量的恒星。

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。