暗物质正在减缓银河系星系棒的旋转

30 年来，天体物理学家一直预测这种放缓，但这是第一次测量到。

研究人员表示，它为了解暗物质的性质提供了一种新的见解，暗物质的作用就像一个减慢自旋的配重。

在发表在《皇家天文学会月刊》上的这项研究中，研究人员分析了盖亚太空望远镜对一大群恒星(大力神流)的观测，这些恒星与棒共振——也就是说，它们围绕星系旋转与酒吧的旋转速度相同。

这些恒星被旋转棒引力捕获。同样的现象发生在木星的特洛伊小行星和希腊小行星上，它们围绕木星的拉格朗日点(木星前后)运行。如果棒的自转减慢，预计这些恒星会在星系中移动得更远，保持它们的轨道周期与棒的自转相匹配。

研究人员发现流中的恒星带有化学指纹——它们富含更重的元素(在天文学中称为金属)，证明它们已经远离银河系中心，那里的恒星和恒星形成气体大约是银河系中心的 10 倍与外星系相比，它富含金属。

使用这些数据，研究小组推断，这个由数十亿颗恒星和数万亿个太阳质量组成的棒状体自首次形成以来已经减慢了至少 24% 的自转速度。

合著者拉尔夫·舍恩里奇博士(伦敦大学学院物理与天文学)说：“天体物理学家长期以来一直怀疑银河系中心的旋转棒正在减速，但我们已经找到了这种情况的第一个证据。

“减缓这种自旋的配重一定是暗物质。到目前为止，我们只能通过绘制星系的引力势并减去可见物质的贡献来推断暗物质。

“我们的研究提供了一种新型的暗物质测量方法——不是它的引力能，而是它的惯性质量(动态响应)，这会减慢棒的旋转速度。”

牛津大学的合著者和博士生 Rimpei Chiba 说：“我们的发现为限制暗物质的性质提供了一个迷人的视角，因为不同的模型将改变银河棒上的这种惯性拉力。

“我们的发现也给替代引力理论带来了一个主要问题——因为它们在光晕中缺乏暗物质，他们预测不会，或者说光棒的减速速度太慢了。”

与其他星系一样，银河系被认为嵌入了一个远远超出其可见边缘的暗物质“光环”。

暗物质是不可见的，它的性质是未知的，但它的存在是从星系的行为推断出来的，就好像它们被比我们能看到的质量大得多的笼罩着。据认为，宇宙中暗物质的数量大约是普通可见物质的五倍。

替代的引力理论，例如修正的牛顿动力学，拒绝接受暗物质的想法，而是试图通过调整爱因斯坦的广义相对论来解释差异。

银河系是一个棒状旋涡星系，中间有一圈厚厚的恒星，旋臂穿过棒外的圆盘。棒的旋转方向与星系相同。

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