造父变星充当银河系外矮星系的“标准烛光”
天文学家在银河系大圆盘面的远侧发现了群集的年轻脉动变星,这项发现有助于对过去未有发现的矮星系的发现,它们也许是暗物质构成的矮星系。很多矮星系躲藏在银河系外侧的尘埃云团,天文学家一直未能确定它们的位置。罗彻斯特理工学院的天文学家苏坎雅·查克拉巴尔蒂组建了一支天文团队,他们分析了欧洲南方天文台收集的近红外线数据,4颗年轻的恒星距离地球大约30万光年,它们是天文学家极力寻找的造父变星,天文学家将造父变星看成是测量太空距离的“标准烛光”,它们是测量天体距离的“超级尺子”。
查克拉巴尔蒂解释说,他们发现了四颗年轻的恒星,它们是迄今为止在靠近银河系圆盘面区域发现的最遥远的造父变星,《天体物理学通讯》刊发了天文团队的观测成果。四颗恒星实际上都是矮星系,早在2009年,查克拉巴尔蒂预测了矮星系的存在,她对银河系圆盘外侧的波纹进行了深入分析,在更早的时候,查克拉巴尔蒂指出,它们是暗物质主导的矮星系。在观测和分析了造父变星的辐射之后,天文团队准确地测量了矮星系的准确距离。

天文团队仔细地分析了欧洲南方台VISTA勘测项目的数据库,在数千万颗恒星中找到了聚集成群的造父变星。位于矩尺星座的所有造父变星都位于一度的天区范围。通过使用红外线观测的数据,天文团队发掘问题的线索,一个主要的困难是天文观测的区域靠近银河系圆盘面的外侧,光学观测方法失效,红外线望远镜VISTA帮助天文学家揭开了气体和灰尘的“面纱”,由暗物质构成的矮星系“露出真容”,年轻的脉动变星成了矮星系发现的“向导”。
四颗年轻恒星很有可能位于之前预测过的矮星系,它们实际上不是银河系的组成部分,银河系大圆盘终止于48,000光年的位置。罗彻斯特理工学院(RIT)下属的物理学和天文学学院的助理教授查克拉巴尔蒂对“暗物质星系”产生了浓厚兴趣。暗物质由不可见的粒子构成,神秘莫测的暗物质占到了整个宇宙物质成分的23%,暗物质存在与否?这是现代天文学的基本问题之一,天文学家在大量观测和计算的基础上推断了暗物质存在的可能性。

造父变星的发现表明,科学团队寻找暗物质的方法有一定的效果,重点是寻找暗物质占主导地位的矮星系,这是行之有效的方法之一,对人们理解暗物质的组成有很大的帮助。牛顿的万有引力理论应用到了一个星系的最遥远区域,似乎无需修正牛顿的万有引力理论,天文团队就取得了矮星系的观测成果。他们使用了欧洲南方台的VISTA红外线望远镜,成功地探测到了接近银河系圆盘面外侧的区域。
在这个过去未曾探测的区域,光学望远镜通常不能到达,这是因为光波不能穿透那里的灰尘和气体。新一代巡天观测仪器将帮助天文学家探测低纬度区域的星系结构和遥远的恒星。红外线观测技术解决了目前的差异问题,比如:从目前的宇宙学模型推出了结论,而实际的天文观测结果不同,推论和观测出现了差异。从宇宙学模型推出了一个更加完整的银河系结构。

(编译:2015-2-7)
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