在测量了100颗恒星的飞行方向后，天文学家吃惊不小

暗物质长啥样，决定了星星朝哪儿飞。...



暗物质长啥样，决定了星星朝哪儿飞。



哈勃视野中的玉夫座矮星系（局部）。NASA

天上究竟有多少星星？没人说得清。银河系大约有两千亿颗恒星。但这也只是一个统计出来的数据，而不是精确的数据。



哈勃视野中的玉夫座矮星系（局部）。NASA

但是有一些天文学家就是要数星星。他们不但要数星星，还要数其它星系的星星；他们不但要数其它星系的星星，还要精确测量它们中的每一颗，在三维宇宙空间中的运动方向。



地面望远镜视野中的玉夫座矮星系。NASA

这些天文学家来自荷兰，他们借助的工具是哈勃太空望远镜和欧空局的盖娅探测器，他们数的，是玉夫座（是玉夫而不是御夫）矮星系里的星星。他们一共数了大约100颗。而他们更想知道的，是这些星星都在朝着什么方向飞行。他们把结果发表在了最近的《自然：天文学》杂志上。

玉夫座矮星系是银河系的一个卫星系。卫星系是围绕大星系运行的小星系，就像月球围绕地球运行一样，所以叫卫星系。这个卫星系距离地球有30万光年。

怎样才能知道这些星星在朝着哪个方向飞呢？方法很简单，等待，然后看看它们动了没有。

等待足够长的时间，比如12年，我们就能知道它们的运动方向了。虽然这些恒星极其遥远，休说12年，即便120年，1200年，它们的运动也远不足以在地球上的人类眼中，产生可以感知的位移。但它们确实在运动。



地面望远镜视野中的玉夫座矮星系及其周边天区。NASA

天文学家对12年前和今天的两份数据进行了比较，获得了这些恒星的运动参数。第一份数据是哈勃太空望远镜2002年获得的，第二份数据是盖娅探测器2014至2015年间获得的。尽管现代技术与过去相比已经有了非常大的进步，但要作出这么高精度的测量，仍是极不容易的。

这是人类第一次对银河系以外星系内的恒星，进行该级别精度上的测量。它们每年在天空中发生的位移，只相当于月球表面的一两个毫米。要分辨这么微小的差异，大约相当于要从地球表面分辨出月球上一枚大头针的头部。



玉夫座矮星系在哈勃视野中只有两个局部（红色方框内）。NASA

玉夫座矮星系是一个球状矮星系。这类星系是宇宙中暗物质比例最高的天体结构之一。了解内部天体的运动特点，是推测暗物质特性最有效的方法之一。而对于球状矮星系来说，天文学家要测量的就是其内部恒星的运动参数。

星群的运动可以直接反映包括暗物质在内的星系总体质量分布特点。观测结果显示，玉夫座矮星系内的恒星运动多在细长的径向轨道上进行。这表明暗物质的密度越往星系中心越高，而非均匀分布。考虑到星系内恒星族群的复杂性，这一发现与当前的宇宙学模型和最流行的暗物质理论是相符的。

除此之外，天文学家还精确地获知了玉夫座矮星系作为一个整体环绕银河系的运行轨道。这个轨道比之前认为的更加狭长、倾角更大。这个轨道会把玉夫座矮星系带往离我们更加遥远的地方。当前它正处在离银河系的最近点，但如果它到达离银河系最远的位置，距离我们将会有72.5万光年之遥。

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