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翻译：Hygee
校对：刘峰
美工：关关
后台：朱宸宇
https://phys.org/news/2024-08-galactic-conspiracy-disproven-dark-stars.html
这张由甚大望远镜拍摄的图像展示了一组巨大的星系，图像中央的这些星系的质量约为太阳的1250亿倍（包括暗物质）。图片来源：Trevor Mendel，澳大利亚国立大学
长期以来，天文学界一直存在一种“阴谋论”：暗物质和恒星之间存在某种难以解释的相互作用。现在，这一观点已经被国际天文学家团队推翻，且相关研究结果已发表在《皇家天文学会月刊》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）上。这个研究团队的成员分别来自澳大利亚、英国、奥地利和德国，他们使用了智利的甚大望远镜（VLT）进行观测。
这个“阴谋论”起源于一个困扰天文学家长达二十五年的现象：不同星系的物质密度从中心到边缘似乎都以相同的速度递减。星系的种类繁多，存在着不同的年龄、形状、大小和恒星数量，那么，为什么它们的密度结构会如此相似呢？因此，这一点令人费解。
论文的第一作者、麦考瑞大学ASTRO 3D研究员Caro Derkenne博士表示：“这种同质性让人猜测，暗物质和恒星之间可能以某种方式相互补偿，从而形成如此规则的质量结构。”
正如许多“阴谋论”一样，研究人员并未找到确切的机制。如果暗物质和恒星确实存在这种相互作用，那我们就必须重新审视星系的形成和演化。然而，直到现在，他们也未找到其他解释。
Derkenne和她的同事们发现，密度相似性可能并非由于星系自身，而是在于天文学家对星系的测量和建模方法。
在这项研究中，他们对22个中等年龄星系进行了极其详细的观测，这些星系的光辉回溯到约40亿年前。借助位于智利的欧洲南方天文台甚大望远镜，他们创建了更复杂的模型，更准确地捕捉了宇宙中星系的多样性。
Derkenne博士指出：“过去，人们构建的模型过于简单，存在太多的简化和假设。星系非常复杂，我们必须以充分的自由度来建模，否则可能会得到错误的结果。我们的模型在Swinburne大学的OzStar超级计算机上运行，使用了相当于约8000小时的计算时间。”
目前，Derkenne正在将她的天文学专业知识应用于澳大利亚公共服务的复杂数据分析中。
“天文学为理解大数据打下了良好的基础，”她说，“现实世界是混乱的，我们常常缺乏完整的数据，且没有明确的对错标准。天文学的经验教会我们如何不断积累数据、进行深入分析，直到找到有效的解决方案。”
该项目使用了甚大望远镜上的MUSE（多单元光谱探测器）来分析来自MAGPI（使用积分场光谱法研究中等年龄星系特性）的星系。MUSE收集光谱数据立方体，其中每一个像素实际上都是一个光谱。
ASTRO 3D主任Emma Ryan-Weber教授表示：“MAGPI项目很好地展示了ASTRO 3D内部的研讨会和合作空间如何利用澳大利亚与欧洲南方天文台的战略伙伴关系。这些来自欧洲南方天文台甚大望远镜的复杂数据不仅解决了一个长期存在的天文学难题，还为像Caro Derkenne博士这样的年轻科学家提供了一个平台，帮助他们解决现实世界中的问题，开启他们的职业生涯。”
该研究的共同作者还包括来自西澳大利亚国际射电天文研究中心（ICRAR）、杜伦大学、维也纳大学、澳大利亚国立大学、新南威尔士大学悉尼分校、悉尼大学、慕尼黑大学以及昆士兰大学的研究人员。
责任编辑：DAIKIN
牧夫新媒体编辑部
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Image Credit & Copyright: Thomas Lelu
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