銀河系外首個球狀星團星流被發現 暗物質研究新突破

點樣喺哈勃舊數據當中搵到？

呢條星流係喺哈勃太空望遠鏡嘅「先進巡天相機」（ACS）嘅舊檔案影像入面發現嘅，呢啲數據原本係為咗其他研究而拍攝 。研究團隊仔細檢視相關嘅檔案數據，特別係UGC 9050-Dw1呢個已知擁有大量球狀星團（確定約52 ± 12個）同埋顯示出潮汐結構嘅星系 。佢哋留意到一條幼長嘅恆星特徵，由其中一個球狀星團延伸出去，正好符合潮汐星流嘅特徵 。

UGC 9050-Dw1本身係一個超暗矮星系，光度非常低，但佢擁有異常多嘅球狀星團——大約佢總光度嘅20%都係嚟自呢啲密集嘅恆星團 。

星流點樣追蹤暗物質？

星流嘅形態——包括佢嘅闊度、彎曲程度，以及沿路有冇任何空隙或者扭曲——直接記錄咗佢所經過嘅引力場 。

• 如果暗物質係「冷暗物質」（cold dark matter）而且呈團塊狀，星流就會俾好多低質量嘅次結構擾動，形成獨特嘅空隙同扭曲。
• 如果暗物質係「暖暗物質」（warm dark matter）或者有唔同嘅性質，次結構嘅數量同分佈就會改變，從而產生唔同形狀嘅星流。

研究團隊利用一種叫「X-Stream」嘅生成式模型（generative modeling），直接將動力學模型套用到星流嘅形狀上，以限制前身球狀星團嘅質量，並首次為一個超暗矮星系提供咗基於星流嘅暗物質暈約束條件 。呢項研究顯示UGC 9050-Dw1嘅暗物質暈具有特定嘅結構性質 。

即將到嚟嘅革命：羅曼、歐幾里德同魯賓

研究團隊相信呢次發現只係個開始。未來幾年，幾個大型天文任務將會大大擴展呢方面嘅探索：

• 南希·格雷絲·羅曼太空望遠鏡（NASA）——佢嘅2億像素廣角成像儀可以一次過拍攝整個鄰近星系，解像到需要數百張哈勃影像先覆蓋到嘅幼細星流 。羅曼望遠鏡專門設計嚟研究星流，預計會喺銀河系以外嘅星系發現幾十條球狀星團星流 。
• 歐幾里德望遠鏡（ESA）——佢嘅廣域光學同近紅外巡天可以繪製大範圍嘅河外星系潮汐特徵，補充羅曼望遠鏡嘅深空觀測 。
• 維拉·C·魯賓天文台（LSST）——模擬顯示，單係LSST就可以喺銀河系以外觀測到40至100條球狀星團星流，每條包含1,000粒或以上嘅恆星 。

由歐洲研究委員會（ERC）資助嘅BeyondSTREAMS同EXTRADARK等項目，已經緊密準備相關嘅理論框架，以解釋呢啲設施即將帶來嘅海量星流數據 。

呢啲望遠鏡將會把我哋已知嘅少數河外星系星流，變成一個龐大嘅統計樣本，令科學家可以喺唔同類型嘅星系同環境中，精確測量暗物質 。