用暗物質(zhì)制成的透鏡發(fā)現(xiàn)新的稀有“怪獸”恒星

一顆新發(fā)現(xiàn)的恒星是如此巨大、明亮和奇怪，以至于它的出現(xiàn)可能將我們指向一團(tuán)暗物質(zhì)在天空中。

叫莫斯拉通過它的發(fā)現(xiàn)者，它在天空中似乎異常明亮，因為它花了104億年才到達(dá)我們。這使它處于極其罕見的類別”怪獸“ 星星：遙遠(yuǎn)的怪物恒星，具有異常巨大的視亮度，根據(jù)西班牙西班牙國家研究委員會的天體物理學(xué)家何塞·迭戈領(lǐng)導(dǎo)的一個團(tuán)隊。

這一發(fā)現(xiàn)已在發(fā)表在arXiv..

另外一顆恒星被確定在這一類別中，它比Mothra亮得多。它的名字是哥斯拉，也被迭戈及其同事發(fā)現(xiàn)，它被確定為天空中最明亮的恒星。

盡管它們存在差異，但這兩顆恒星有一些有趣的相似之處，表明大量的暗物質(zhì)潛伏在我們和它們之間的空間中。

迭戈和他的團(tuán)隊說，這可能是一個對暗物質(zhì)設(shè)置限制的探測器，這反過來可以幫助我們縮小暗物質(zhì)的實際范圍。

Mothra——更正式地稱為EMO J041608.8?240358——是在詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡收集的對遙遠(yuǎn)星系的觀測中發(fā)現(xiàn)的。即使是JWST，盡管它很強(qiáng)大，通常也很難在如此巨大的空間和時間鴻溝上挑選出單個恒星;但是空間區(qū)域是一個被強(qiáng)烈放大的區(qū)域引力透鏡.

這些是由于空間中大質(zhì)量物體周圍的時空曲率而發(fā)生的，例如星系或星系團(tuán)。任何穿過彎曲時空的光都可以成為扭曲,重復(fù)和放大.這種宇宙的怪癖，由愛因斯坦的理論預(yù)測廣義相對論，使我們能夠比它們的距離通常允許的更詳細(xì)地看到更遠(yuǎn)的物體。

哥斯拉和摩斯拉都處于被我們和它們之間的星系團(tuán)扭曲的空間部分。這提供了一些放大倍率，使星星看起來更亮。它們一開始就是明亮的物體。

研究人員搜索了哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的檔案數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了兩次捕獲這顆恒星的觀測結(jié)果，這些觀測結(jié)果在2014年相隔六個月。

通過將這些數(shù)據(jù)與JWST數(shù)據(jù)相結(jié)合，該團(tuán)隊能夠計算出恒星的特性。根據(jù)迭戈和他的同事的計算，莫斯拉可能是一個由兩顆超巨星組成的雙星，一顆紅色和一顆藍(lán)色。

紅星更冷更暗，大約5，000開爾文，光度為50，000個太陽。這顆藍(lán)星的亮度要高得多，為14，000開爾文，光度約為125，000個太陽。

但有趣的是放大倍率。僅星系團(tuán)無法解釋Mothra的放大倍數(shù)，研究小組發(fā)現(xiàn)其放大倍數(shù)至少為4，000倍。有一些更接近恒星的東西給了它額外的放大倍率提升。

通過更多的數(shù)字運算，研究小組發(fā)現(xiàn)，無論是什么東西，它的大小都相當(dāng)于矮星系或星團(tuán)的大小 - 在太陽質(zhì)量的10，000到250萬倍之間。但我們看不到它;它只是沒有出現(xiàn)在JWST或哈勃望遠(yuǎn)鏡的觀測中。

研究小組說，這表明該物體可能是一個幾乎完全由暗物質(zhì)組成的矮星系。這樣的目標(biāo)并非史無前例。暗物質(zhì)是宇宙的無形膠水，大多數(shù)星系的暗物質(zhì)比正常物質(zhì)多?？茖W(xué)家們已經(jīng)確定了似乎大部分是由神秘的東西制成.

然而，對哥斯拉和摩斯拉暗物質(zhì)斑點的潛在探測表明，它們在宇宙中可能相對常見。透鏡可能是我們用來尋找它們的手段。反過來，這可能有助于限制暗物質(zhì)。

“這個千層透鏡的存在完全符合標(biāo)準(zhǔn)冷暗物質(zhì)模型的預(yù)期，”迭戈和他的團(tuán)隊寫道.“另一方面，在星團(tuán)環(huán)境中存在如此小的子結(jié)構(gòu)對其他暗物質(zhì)模型有影響。

例如，它排除了在特定質(zhì)量范圍之外的溫暖暗物質(zhì)和軸子暗物質(zhì)（另外兩種理論）的存在。未來對怪獸星的發(fā)現(xiàn)可能有助于進(jìn)一步縮小范圍。

也許暗物質(zhì)吸煙槍將是一個三星系統(tǒng)命名吉多拉.

研究出現(xiàn)在預(yù)印本服務(wù)器上arXiv..

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