NGC 1052-DF2
くじら座の超拡散銀河
NGC 1052-DF2
ハッブル宇宙望遠鏡によるNGC 1052-DF2の画像[1]
観測データ（J2000エポック）
星座クジラ
赤経2時間41分46.8秒[2]
赤緯−08° 24′ 12″ [2]
距離22.1 ± 1.2  Mpc (72.1 ± 3.9  Mly ) [3]
特徴
タイプスペ... [4]
質量2 × 10 8 [2]  M ☉
見かけの大きさ （V）1.20′ × 1.12′ [4]
その他の指定
PGC 3097693 [4]

NGC 1052-DF2は、ドラゴンフライ望遠鏡アレイによるNGC 1052グループの広視野撮像調査で確認された超拡散銀河（UDG）である。[2]この銀河には暗黒物質がほとんど、あるいは全く含まれていないと提唱されており、そのような発見は初めてである。2019年3月20日には、暗黒物質を含まない2つ目のUDG、 NGC 1052-DF4の発見を発表する追跡研究が発表された。[5]

NGC 1052-DF2 は、エリダヌス座との境界近くのくじら座にあります。

距離

NGC 1052-DF2の初期観測では、表面輝度の変動を利用して距離を推定した。19.0 ± 1.7 Mpc。[2]非常に近いことから、楕円銀河NGC 1052と関連し、約19.0 ± 1.7 Mpcの距離にあると推定されています。NGC 1052から80Kpc  。 [6] [7] [8] [9]

しかし、2019年6月3日、別のチームが同じ天体の完全な観測データセットを用いてこの主張を検証しました。彼らは、銀河までの距離が異なる可能性があり、結局は暗黒物質が存在する可能性があると提唱しました。[10]

NGC 1052-DF2に関する最近の研究では、これまで報告されていた銀河の距離が大幅に誇張されていた可能性が示唆されました。その結果、この銀河はあらゆる点で「普通」に見えました。[要出典]カナリア天体物理学研究所（ IAC ）の研究チームは、天体の距離を推定する5つの独立した手法を用いて、NGC 1052-DF2の正しい地球からの距離は、約6400万光年（19 MPc）ではなく、4200万光年（13 MPc）であると結論付けました。[11]この銀河の総質量は、これまで推定されていた質量の約半分でしたが、その恒星の質量は、これまで推定されていた質量の約4分の1に過ぎませんでした。これは、NGC 1052-DF2の大部分が、他の銀河と同様に暗黒物質で構成されている可能性があることを示唆しています。

ハッブル宇宙望遠鏡の高性能サーベイカメラによる追跡観測では、IACの研究者が13メガピーシーで検出したNGC 1052-DF2までの赤色巨星枝の先端の距離が測定され、22.1 ± 1.2 Mpcであり、以前の表面輝度変動測定と一致している。[3] NGC 1052-DF2までの距離と、それが銀河の観測結果を解釈する上でどのような影響を与えるかについては、依然として議論が続いている。

暗黒物質

NGC 1052-DF2に暗黒物質が存在しないように見えることは、暗黒物質が実在することを証明する可能性を秘めている。もし暗黒物質のように見えるものが、実際には通常の物質の重力による、現在未知の効果に過ぎないのであれば、この見かけ上の暗黒物質もこの銀河に現れるはずである。このこと、そしてその他の可能性のある示唆を確認するには、さらなる研究が必要となるだろう。[12] [13]もし確認されれば、暗黒物質の不在は銀河形成理論にも影響を与える可能性がある。なぜなら、暗黒物質は銀河形成に必要であると考えられてきたからである。[13]

その後の研究では、この銀河には当初報告されていたよりも多くの暗黒物質が含まれている可能性があることが示唆されている。その質量光度比は、矮小銀河の期待値の下限に近い可能性がある。[14]しかし、2018年3月20日の追跡研究と、同じく暗黒物質が欠乏していると思われる2つ目の超拡散銀河NGC 1052-DF4の新たな発見により、以前の研究の結論に疑問が投げかけられている。[15] 2021年6月、ハッブル宇宙望遠鏡によるさらなる観測により、NGC 1052-DF2には暗黒物質が不足していることが確認された。[3] [16]

一方、銀河が銀河間環境から物質を集積しない場合は、暗黒物質を仮定せずに多くの異なるタイプの銀河の回転曲線を説明できる遅延重力ポテンシャルを考慮する必要はありません。 [17]

他の類似銀河

天文学者たちは、暗黒物質を持たない2つ目の銀河、NGC 1052-DF4[18]を発見しました。これはまたしても超拡散銀河で、非常に大きく、広範囲に広がり、観測するには暗いものです。暗黒物質がほとんど、あるいは全く存在しない新たな銀河の発見は、宇宙論者がこれまで考えていたよりも、このような銀河がさらに発見される可能性が高くなることを意味します。[19]

別の天文学者グループは、NGC 1052-DF4に潮汐尾の存在を発見しました。これは、暗黒物質の不足が近隣の銀河（低質量の円盤銀河、NGC 1035）との相互作用によって引き起こされたことを示しています。[20]この相互作用は、この銀河に推定される暗黒物質の含有量の少なさを自然に説明し、この種の銀河を現在の銀河形成モデルと調和させます。

参照

参考文献

  1. ^ 「ハッブル宇宙望遠鏡、暗黒物質のない局所宇宙初の銀河を発見」www.spacetelescope.org . 2018年3月30日閲覧。
  2. ^ abcde ヴァン・ドックム、ピーター;ダニエリ、シャニー。コーエン、ヨタム。メリット、アリソン。ロマノフスキー、アーロン J.アブラハム、ロベルト。ブロディ、ジーン。コンロイ、チャーリー。ロクホルスト、デボラ。モーラ、ラミヤ。オサリバン、ユアン。張潔来（2018）。 「暗黒物質が欠けている銀河」。自然。555 (7698 ) : 629–632。arXiv : 1803.10237 。Bibcode :2018Natur.555..629V。土井：10.1038/nature25767. PMID  29595770。S2CID 204896124  。
  3. ^ abc Shen, Z.; Danieli, S.; van Dokkum, P.; Abraham, R.; Brodie, J.; Conroy, C.; Dolphin, A.; Romanowsky, A.; Kruijssen, J.; Chowdhury, D. (2021年6月9日). 「ハッブル宇宙望遠鏡による40周回撮影による、赤色巨星枝先端部、暗黒物質欠乏銀河NGC1052-DF2までの距離22.1±1.2 Mpc」.アストロフィジカル・ジャーナル・レターズ. 914 (1): L12. arXiv : 2104.03319v2 . Bibcode :2021ApJ...914L..12S. doi : 10.3847/2041-8213/ac0335 . S2CID  233181538。
  4. ^ abc 「LEDA 3097693」。シンバッド。ストラスブール天文学センター。2018 年4 月 15 日に取得。
  5. ^ 「特異な銀河はダーク理論に反する」Phys.org 2019年3月。
  6. ^ Famaey, B.; McGaugh, S.; Milgrom, M. (2018年10月11日). 「MONDとNGC1052-DF2のダイナミクス」.王立天文学会月報. 480 (1): 473– 476. arXiv : 1804.04167 . doi : 10.1093/mnras/sty1884 .
  7. ^ 「NGC 1052-DF2に関する論文の著者の一人のウェブサイト」 。 2019年1月21日閲覧。
  8. ^ ピアス, マイケル; ブロディ, ジーン P.; フォーブス, ダンカン A.; ビーズリー, マイケル A.; プロクター, ロバート; ストレイダー, ジェイ (2005年4月1日). 「楕円銀河NGC 1052の進化史」.王立天文学会月報. 358 (2): 419– 431. arXiv : astro-ph/0501066 . Bibcode :2005MNRAS.358..419P. doi : 10.1111/j.1365-2966.2005.08778.x .
  9. ^ McGaugh, Stacy (2018年4月4日). 「矮小銀河NGC 1052-DF2」 . 2019年1月21日閲覧。
  10. ^ “Impossible studied the galaxy with no dark matter”. dailygalaxy.com . 2019年6月. 2021年12月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019年6月4日閲覧。
  11. ^ Trujillo, Ignacio (2019年3月14日). 「13 Mpcの距離で 、銀河に暗黒物質がないという異常が解明」Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 486 (1): 1192– 1219. arXiv : 1806.10141 . doi : 10.1093/mnras/stz771 . 2019年6月5日閲覧。
  12. ^ ハルトン、メアリー (2018年3月28日). 「幽霊銀河には暗黒物質が存在しない可能性」BBCニュース. 2018年3月29日閲覧。マックにとって、この銀河の最も興味深い点は、これまで広く理論化されながらも直接観測されていなかった暗黒物質が実在することを証明できる可能性にある。もし暗黒物質が通常の物質の重力による説明のつかない効果に過ぎないのであれば、その影響はこの銀河で観測できるはずだ。…しかしながら、暗黒物質理論を根本的に変えるには、この銀河や類似の天体についてさらなる研究を行う必要がある。
  13. ^ ab 「奇妙な銀河で暗黒物質が消失」NASA. 2018年3月28日. 2018年4月2日閲覧。「私たちは、すべての銀河に暗黒物質があり、暗黒物質が銀河の始まりであると考えていました」と、ハッブル宇宙望遠鏡の観測研究の主任研究者であるコネチカット州ニューヘイブンのエール大学のピーター・ファン・ドックム氏は述べています。「この目に見えない謎の物質は、あらゆる銀河の最も支配的な側面です。ですから、暗黒物質のない銀河が見つかることは予想外です。これは、銀河の仕組みに関する私たちの一般的な考えに疑問を投げかけ、暗黒物質が実在することを示しています。暗黒物質は、銀河の他の構成要素とは別に、独自の存在を持っています。この結果はまた、銀河の形成には複数の方法がある可能性を示唆しています。」
  14. ^ Martin, Nicolas F.; Collins, Michelle LM; Longeard, Nicolas; Tollerud, Erik (2018). 「矮小銀河NGC 1052-DF2の現在の速度データは、ダークマターの欠如を制約しない」. The Astrophysical Journal . 859 (1): L5. arXiv : 1804.04136 . Bibcode :2018ApJ...859L...5M. doi : 10.3847/2041-8213/aac216 . S2CID  56381823.
  15. ^ 「暗黒物質のない銀河が確認される」コスモスマガジン。
  16. ^ 「銀河の失われた暗黒物質の謎」ハッブル宇宙望遠鏡、2021年6月17日。
  17. ^ Glass, Yuval; Zimmerman, Tomer; Yahalom, Asher (2024-03-26). 「ディスク銀河における遅延重力」. Symmetry . 16 (4). Bibcode :2024Symm...16..387G. doi : 10.3390/sym16040387 . ISSN  2073-8994 . 2025年2月5日閲覧.
  18. ^ 「暗黒物質のない銀河が確認される」サイエンスアラート、2019年4月。
  19. ^ ヴァン・ドックム、ピーター;ダニエリ、シャニー。アブラハム、ロベルト。コンロイ、チャーリー。ロマノフスキー、アーロン J. (2019)。 「NGC 1052 グループの暗黒物質が失われた 2 番目の銀河」。天体物理学ジャーナルレター。874 (1)：L5。arXiv : 1901.05973。ビブコード:2019ApJ...874L...5V。土井：10.3847/2041-8213/ab0d92。
  20. ^ モンテス、ミレイア;インファンテ・サインツ、ラウール。マドリガル・アグアド、アルベルト。ローマン、ハビエル。モネリ、マッテオ。ボルラフ、アレハンドロ S.トルヒーリョ、イグナシオ（2020）。 「銀河「失われた暗黒物質」NGC 1052-DF4 は潮汐破壊を受けている。」天体物理学ジャーナル。904 (2): 12. arXiv : 2010.09719。Bibcode :2020ApJ...904..114M。土井：10.3847/1538-4357/abc340。
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