http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2014-04-13
哈勃发现大胖子星系团:质量约三千万亿颗太阳
“大胖子”星系团的编号为ACT-CL J0102-4915，包含了数百个的星系。根据哈勃太空望远镜的最新观测结果，该星团的质量可能与3千万亿颗太阳相当，约为银河系质量的3000倍
新浪科技讯 北京时间4月9日消息，到目前为止发现的最大型早期宇宙星系团，其规模可能比原先预计的还要大一些。据美国航空航天局(NASA)哈勃太空望远镜的最新观测结果显示，“El Gordo”星系团(昵称为“大胖子”)所容纳的质量可能与三千万亿(3乘以10的15次方)颗太阳相当。这比原先科学家所估计的值大了43%。
研究负责人、美国加州大学戴维斯分校的詹姆斯·吉(James Jee)在一份声明中说：“这一结果让我们更加确定，在相当早期的宇宙中，这是一个十分不可思议的系统。”
“大胖子”星系团的编号为ACT-CL J0102-4915，距离地球超过70亿光年。因此，天文学家观测到的信号，实际上已经有将近一半的宇宙年龄(约138亿年)。在2012年的报道中，“大胖子”星系团的质量大致相当于2千万亿颗太阳。研究者利用NASA的钱德拉X射线天文台和欧洲南方天文台位于智利的甚大望远镜阵列，对星系团内部的气体温度以及星系的运动进行了研究，估算出了这一数据。不过，该结果存在着一些偏差，原因主要是该星系团可能是两个星系团之间碰撞的结果。
“我们想知道一个处于碰撞过程之中的星系团是什么样的，以及这场碰撞如何影响X射线气体和星系运动，”研究共同作者、来自罗格斯大学的约翰·休斯(John Hughes)说，“因此，由于复杂的碰撞融合状态，我们对星系团质量的估算上还存在着一些疑问。”
举例而言，星系团融合中的几何学计算有可能使研究者无法准确估计“El Gordo”星系团的动能，从而低估了星系团的质量。根据哈勃太空望远镜的最新观测结果可知，事情正是如此。詹姆斯·吉和他的团队利用哈勃太空望远镜，对“El Gordo”星系团的巨大引力如何使其后面的星系图像发生扭曲进行了测定。扭曲的角度经过换算，便得出了大约相当于3千万亿颗太阳的质量数据。
天文学家已经发现了距离地球较近的、规模类似“大胖子”的星系团，但后者极端的距离使其与众不同。天文学家认为，如此巨大的星系团在宇宙早期是非常罕见的。
研究团队计划用哈勃太空望远镜继续对“大胖子”星系团进行研究。该星系团如此巨大，以至于无法完全进入哈勃望远镜的视野中。研究者打算下一步先获取一张拼接图片。来自伊利诺伊大学的费利佩(Felipe Menanteau)说：“可以说El Gordo星系团真是个“大胖子”，但我们不知道他的腿脚长什么样子，因此我们还需要一个更大的视野，来获得整个的全貌图片。”(任天)
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银河系中心探测到疑似暗物质信号
暗物质是充斥宇宙的一种神秘物质，科学家们对其知之甚少。但科学家们认为他们已经又向着揭示暗物质本质的方向迈进了一步。
新浪科技讯 北京时间4月9日消息，据《赫芬顿邮报》报道，科学家们认为他们已经又向着揭示暗物质本质的方向迈进了一步。
暗物质是充斥宇宙的一种神秘物质，科学家们对其知之甚少。而近期的一项研究显示，银河系核心产生的高能伽马射线辐射量无法仅仅通过传统的途径——如超新星遗迹，高速转动，密度超高的中子星等现象进行解释。这种高能辐射的“过量”可能正是由于暗物质粒子之间的碰撞产生的。
论文合著者，美国麻省理工学院的理论物理学家翠西·斯莱特尔(Tracy Slatyer)表示：“这是一个令人兴奋的信号，尽管到目前为止我们还需要进一步的研究，但在未来我们或许将会回忆说这是人类第一次观察到暗物质湮灭现象。”
科学家们认为暗物质构成了宇宙中物质总量的80%——之所以将它称作暗物质，是因为它不会吸收液不会发射光线，因此也就无法直接使用望远镜对其进行观测。但它会对周围空间施加引力影响，因此我们能“感觉”到它的存在。
伽马射线是宇宙中能量最高的光——同样提供了另一种可能得观测手段。很多科学家认为暗物质的主要成分是所谓弱相互作用大质量粒子，或称“WIMP”。理论认为某些种类的WIMPs在相互碰撞时会发生湮灭反应，而其它种类则会产生快速衰变的次级粒子。但不管是哪一种情况，在这一过程中都会产生伽马射线辐射。
在这项最新研究中，研究人员使用美国宇航局的费米伽马射线空间望远镜对银河系中心进行观测。观测显示在距离银河中心向外延伸到至少5000光年远的范围内都存在伽马射线辐射的过量。
论文第一作者美国费米实验室的天体物理学家丹·霍普(Dan Hooper)表示：“这次观测的数据让我们得以分析这种辐射的过量并检验传统途径是否能够解释这种过量，如未发现的脉冲星或星际气体云中宇宙线粒子的撞击作用等等。”他说：“但我们发现这个信号无法用目前已知的情况来解释，但却与非常简单的暗物质模型相当吻合。”
研究人员指出这种信号可以用暗物质粒子之间的湮灭反应来解释，其质量在310~400亿电子伏特之间。斯特莱尔表示：“这一质量区间的暗物质可以被直接被大型强子对撞机(LHC)探测到，因此如果这果真是暗物质的信号，那么迄今我们都没有得到检测结果这一点本身便已经说明了它的很多信息。”
当然，研究组并不是说他们就已经探测到了暗物质，他们还需要大型强子对撞机或其他直接实验或观测结果来证实他们的发现。论文合著者哈佛-史密松天体物理中心的道格拉斯·芬克贝纳(Douglas Finkbeiner )表示：“我们的这项工作很像是做排除法——我们做了一份表单，然后逐项排除各种可能性，最后只剩下暗物质了。”(晨风)
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宇宙中超过3/4恒星为红矮星 几乎均有行星相伴
新发现的行星距离我们大约15至80光年左右，其轨道周期在两周至九年之间，这意味它们的轨道半径相差较大，最小可达到0.05个天文单位，远则可达到数个天文单位，一个天文单位为1.5亿公里左右。
据国外媒体报道，来自英国和智利的天文学家小组近日发现，几乎所有的红矮星都拥有行星，更重要的是，宇宙中接近四分之三的恒星是红矮星，这项研究暗示银河系乃至宇宙中的系外行星数量绝对是个天文数字，即便生命诞生的概率很低，但在如此大的样本基础上得出的结果也是非常可观的。研究还表明，在太阳系周围的恒星系统中，至少有四分之一的红矮星周围存在超级地球，而且这些超级地球还运行在恒星周围可居住带的轨道上。
本项研究建立在国际天文学家小组对太阳系附近红矮星系统的观测之上，在新发现的八颗系外行星中，存在三颗可居住带上的超级地球行星。观测过程使用了高精度视向速度行星搜索器和紫外与可见光光谱仪，这些仪器属于欧洲南方天文台，具有极强的观测精度，这是其他同类仪器所无法比拟的。
来自赫特福德郡天体物理学中心的米克托米博士为本项研究论文的第一作者，他认为银河系乃至宇宙中接近地球质量的行星数量应该非常庞大，随着观测技术的提高，我们在未来将发现更多的类地行星或者超级地球。为了寻找低质量系外行星，科学家通过多种方法来寻找它们，比如经典的摇摆法可探测到系外行星的存在，当行星围绕恒星运行时，可对恒星产生引力作用，并产生极为微小的摇摆，这种周期性的摆动可以通过精密的仪器观测到。
本次调查中，研究小组使用了最新的分析技术，将行星信号从庞大的数据库中筛选出来，过滤掉多余的噪音，赫特福德大学的休·琼斯教授认为研究结果显示宇宙的红矮星系统拥有庞大的行星数量，这一结果与开普勒望远镜的调查一致，尤其是那些低质量的行星，其数量是非常可观的。
[新浪网-北方网]
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