给螺旋星系NGC 3109绘制出第一份氢原子谱线图

据美国物理学家组织网3月16日（北京时间）报道，最近，平方公里阵列望远镜（SKA）南非项目小组和南非开普敦大学利用先期的KAT-7望远镜收集的数据，给银河系附近的螺旋星系NGC 3109绘制出了第一份氢原子谱线图。

NGC 3109是一个小型螺旋星系，距离地球约430万光年，位于长蛇座。KAT-7观察到了该星系中氢气所发出的无线电波谱。观察星系中氢原子（HI）波谱是KAT-7建设中的一个重要里程碑。

研究人员将KAT-7检测到的无线电波谱进行处理，绘制出氢气分布谱线图。该图还显示出NGC 3109正在旋转运动：朝向观察者运动的一边谱线发生多普勒蓝移，远离观察者运动的一边谱线发生红移，整个星系的旋转并不一致。通过这种结构，研究人员能模拟出物质在星系中的分布。目前的研究认为，其中大部分物质确实是暗物质，虽无法被看到却能通过探测其万有引力效应而证实。

目前望远镜相关仪器对气体运动速度的检测精确度为10公里/秒，今年还将升级达到1公里/秒。“这么高的精度能让我们把传统模型和修正牛顿动力学模型区别开。”南非开普敦大学SKA多波长天文学研究主席克劳德·卡里基南教授解释说，传统模型认为宇宙中存在大量暗物质，而修正牛顿动力学模型认为不存在暗物质，是万有引力法则在星系尺度发生了改变。

SKA南非项目主管伯尼·凡纳罗夫还指出，在SKA和MeerKAT的科研计划中，用中性氢原子谱线绘制宇宙星系图占很大一部分。因为宇宙在不断膨胀，遥远的星系正在迅速地远离我们。检测星系中的中性氢原子频谱能让我们知道星系离我们有多远，发现几十亿光年远的星系，绘制出宇宙结构及其随时间而发生的改变等。对各星系中含有的中性氢原子进行“宇宙普查”，还能帮我们回答天体物理学中的一些基础性问题，如暗物质和暗能量，建立星系演化的清晰画面。

中国科技网 常丽君