列印本頁 - 穿過太陽系的星流或含大量暗物質，科學家：「暗物質颶風」撲向地球

https://technews.tw/2018/11/19/dark-matter-hurricane-s1-stream-axion-wimp-macho-dwarf-galaxy/#more-414132

去年，天文學家發現了路徑與太陽系交會的 S1 星流；現在西班牙科學家進一步分析後發現，這道星流可能以每秒 500 公里的速度吹出暗物質，直撲地球而來。

星流（stellar streams）是指某些球狀星團或小星系（通常是矮星系）靠近另一個巨大星系時，被後者強大的潮汐作用拉扯瓦解，最終變形成圍繞巨大星系運動的鏈狀結構（如下圖）。

(https://img.technews.tw/wp-content/uploads/2018/11/19182844/stellar-streams-%E6%98%9F%E6%B5%81.jpg)

歐洲太空總署蓋亞衛星（Gaia）數據在去年確定了 S1 星流（S1 stream）之存在，約 30,000 顆恆星的化學成分與銀河系恆星不同，以橢圓形路徑繞著銀河系。目前銀河系已有約 30 個已知星流，比如大角星流、麥哲倫星流、人馬座星流、珍珠星流、帕羅馬 5 星流等，有些還非常巨大，如果你從銀河系外經過，可以直接看見它們。

但 S1 星流特別之處，在於它是第一個路徑與太陽系交會的星流，科學家因此開始陸續投入研究。現在由西班牙沙拉哥薩大學理論物理學家 Ciaran O’Hare 領導的新論文指出，S1 星流或許可以協助揭開暗物質秘密。

首先，雖然 S1 星流與太陽系交會，但不用擔心星流內的恆星或碎片會掃到我們，它們離我們仍有段距離，且太陽系內的生活環境或行星系統並不受這條星流的物理運動影響。

不過天文學家非常確定暗物質可以做為矮星系的「支架」，理論認為矮星系由暗物質結合而成，因此 S1 星流儘管已經是被撕裂的矮星系，但應該仍包含一定比例的暗物質，最新研究模擬便發現，這股星流可能會以每秒 500 公里的速度將暗物質吹向地球，有如一股「暗物質颶風」。

那麼到時候，我們也許終於有機會趁大量暗物質粒子穿過我們時，一舉發現它們蹤跡。
暗物質不會對我們造成影響

雖然現有的暗物探測儀器看起來都沒有發揮作用，有可能是設計錯誤，也可能是尋找對象錯誤，畢竟科學家有充分理由相信暗物質存在，但沒人確信它的真實成分，是暗物質最有希望的候選者「大質量弱交互作用粒子（WIMP）」？可能存在於星系暈的暗物質「暈族大質量緻密天體（massive compact halo object，MACHO）」？亦或還有其他未知的粒子？如果 WIMP 存在，我們應該能夠趁著暗物質大範圍撲來、並與電子或原子核碰撞時探測成功；如果暗物質是一種比 WIMP 更輕的粒子，稱為軸子（axion），那麼到時候暗物質颶風的影響會更明顯。

這篇論文計算了 S1 星流暗物質如何影響幾個即將建成的暗物質探測器。當然，不用擔憂暗物質颶風會殘害到我們，很可能現在就有暗物質從你旁邊流過但你察覺不到，對科學家來說，這股暗物質颶風只不過可能導致探測器數據出現局部峰值，幫助研究暗物質的科學家發現線索。

新論文發表在《Physical Review D》期刊。

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討論區 => 天文新知 => 主題作者是: peter 於 2018-11-13 22:06:32