遇見(jiàn)巨型飛蛾:發(fā)現(xiàn)極其罕見(jiàn)的“怪獸”怪物星

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。

莫斯拉通過(guò)它的發(fā)現(xiàn)者,它在天空中似乎異常明亮,因?yàn)樗?04億年才到達(dá)我們。這使它處于極其罕見(jiàn)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(guó)家研究委員會(huì)的天體物理學(xué)家何塞·迭戈領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)。

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(duì)說(shuō),這可能是一個(gè)對(duì)暗物質(zhì)設(shè)置限制的探測(cè)器,這反過(guò)來(lái)可以幫助我們縮小暗物質(zhì)的實(shí)際范圍。

JWST圖像的弧托管Mothra。(迭戈等人,arXiv., 2023)

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(duì)遙遠(yuǎn)星系的觀測(cè)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(shí)間鴻溝上挑選出單個(gè)恒星;但是空間區(qū)域是一個(gè)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?chē)臅r(shí)空曲率而發(fā)生的,例如星系或星系團(tuán)。任何穿過(guò)彎曲時(shí)空的光都可以成為扭曲,重復(fù)放大.這種宇宙的怪癖,由愛(ài)因斯坦的理論預(yù)測(cè)廣義相對(duì)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(lái)更亮。它們一開(kāi)始就是明亮的物體。

Mothra,在哈勃和JWST組合數(shù)據(jù)的彩色圖像中的透鏡光弧中標(biāo)記為“LS1”。(迭戈等人,arXiv., 2023)

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(cè)結(jié)果,這些觀測(cè)結(jié)果在2014年相隔六個(gè)月。

通過(guò)將這些數(shù)據(jù)與JWST數(shù)據(jù)相結(jié)合,該團(tuán)隊(duì)能夠計(jì)算出恒星的特性。根據(jù)迭戈和他的同事的計(jì)算,莫斯拉可能是一個(gè)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(kāi)爾文,光度為50,000個(gè)太陽(yáng)。這顆藍(lán)星的亮度要高得多,為14,000開(kāi)爾文,光度約為125,000個(gè)太陽(yáng)。

但有趣的是放大倍率。僅星系團(tuán)無(wú)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。

哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的弧形行星。(迭戈等人,arXiv,2023 年)

通過(guò)更多的數(shù)字運(yùn)算,研究小組發(fā)現(xiàn),無(wú)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(yáng)質(zhì)量的10,000到250萬(wàn)倍之間。但我們看不到它;它只是沒(méi)有出現(xiàn)在JWST或哈勃望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)中。

研究小組說(shuō),這表明該物體可能是一個(gè)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(wú)前例。暗物質(zhì)是宇宙的無(wú)形膠水,大多數(shù)星系的暗物質(zhì)比正常物質(zhì)多。科學(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(duì)哥斯拉和摩斯拉暗物質(zhì)斑點(diǎn)的潛在探測(cè)表明,它們?cè)谟钪嬷锌赡芟鄬?duì)常見(jiàn)。透鏡可能是我們用來(lái)尋找它們的手段。反過(guò)來(lái),這可能有助于限制暗物質(zhì)。

“這個(gè)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(duì)寫(xiě)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(duì)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(lái)對(duì)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(gè)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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