超级螺旋旋转超快速：暗物质摧毁了大量的螺旋星系，以突破速度

这个马赛克的顶行具有三个螺旋星系的哈勃图像，每种螺旋星系的哈勃图像，每种螺旋形到银河系的数倍多。底行显示了三种更具大规模的螺旋星系，符合基于地面的Sloan Digital Sky调查观察到的“超级螺旋”。超级螺旋通常具有10至20倍的银河系的质量。右下方的星系是2MFGC 08638，是最大迄今为止的超级螺旋，具有暗物质光环，称重至少40万亿太阳。从而
测量了这些螺旋的外部距离中的旋转速率，以确定暗物质程度他们包含。他们发现超级螺旋倾向于对其恒星群众的预期旋转得多，使其成为异常值。它们的速度可能是由于周围的暗物质晕，其中最大的速度可能是至少40万亿太阳的质量.Credits：
第一排：NASA，ESA，P. Ogle和J. Depasquale（STSCI）。底行：SDSS，P. Ogle和J. Depasquale（STSCI）

你可能从未注意到它，但我们的太阳系正在沿着相当的剪辑移动。银河系的外层恒星，包括我们的太阳，轨道平均速度为每秒130英里。但与最具巨大的螺旋星系相比，这没有任何东西。“超级螺旋”，比银河系更大，更亮，更巨大，旋转甚至超过其质量的预期，速度高达每秒350英里。

他们的快速旋转是坐在极其巨大的云或晕，浅色物质的云层中，无形的物质仅通过其重力可检测到。研究中最大的“超级螺旋”在这里居住在暗物质晕里，重量至少40万亿倍的太阳的质量。超级螺旋的存在提供了更多的证据表明，被称为修改的牛顿动态或蒙德的替代性重力理论是不正确的。

谈到星系时，快速快速？银河系，平均螺旋星系，在我们的阳光下，以每秒130英里（210 km / sec）的速度旋转。新的研究发现，最具巨大的螺旋星系旋转比预期快。这些“超级螺旋”中最大的重量比我们的银河系多约20倍，旋转的速率高达每秒350英里（570 km / sec）。

超级螺旋几乎可以在各种方面都很特殊。除了比银河系更巨大，它们的物理尺寸也更亮，更大。与银河系100,000光相比，最大的450,000光距离。迄今为止只有大约100个超级螺旋。超级螺旋被发现为一个重要的新类星系，同时研究了来自斯隆数字天空调查（SDSS）以及NASA / IPacextragalactic数据库（NED）的数据。

“超级螺旋是极端的措施，”马里兰州巴尔的摩的空间望远镜科学研究所帕特里克·奥格尔说。“他们打破了旋转速度的记录。”

ogle是2019年10月10日在天体物理期刊字母中发布的论文的第一个作者。本文介绍了与南部非洲大型望远镜（盐）收集的超级螺旋旋转率的新数据，是南半球最大的单一光学望远镜。使用TheCalifornia技术研究所运营的Palomar天文台的5米HALE望远镜，额外的数据被播出。来自现场红外测量探险者（明智）任务的数据对于测量星星和星形成率的星系群众至关重要。

南非博亚镇大学的汤姆·贾雷特表示，“这项工作齐全地说明了无线的光纤和红外观测之间的强大协同作用，揭示了SDSS和盐光谱的恒星动作，以及其他恒星性质 - 特别是主持人星系的恒星群体或“骨干” - 通过明智的中红外成像。“

理论表明，超级螺旋迅速旋转，因为它们位于令人难以置信的大型云层中，或晕染暗物质。几十年来，暗物质与星系旋转有关。天文学家Vera Rubin开创了Galaxy旋转速率的开创性的工作，表明螺旋星系比他们的重力仅由于组成恒星和气体的重力旋转得更快。另外，被称为暗物质的额外隐形物质必须影响星系旋转。预计恒星在恒星中的螺旋星系将以一定的速度旋转。Ogle的团队发现，超级螺旋显着超过预期的旋转率。

超级螺旋也居住在大于平均水平的暗物质晕。ogle测量的最庞大的光环含有足够的暗物质，以重量至少为我们太阳的40万亿次。暗物质通常通常含有一组星系而不是单个星系。

“看来，星系的旋转由其暗物质晕的质量设定，”ogle解释说。

超级螺旋破坏星系质量与旋转速度之间的通常关系是一种新的证据，这是针对被称为改进的牛顿动态的替代重力理论​​，或蒙德。蒙德提出，在最大的鳞片上，如星系和星系集群，重力比牛顿或爱因斯坦所预测的重力略高。这将导致螺旋星系的外部区域，例如，基于其在恒星中的质量，比其他方式更快地旋转。蒙德旨在以螺旋旋转速率的标准关系繁殖，因此它无法解释像超级螺旋这样的异常值。超级螺旋观测表明不需要非牛顿动态。

尽管是宇宙中最具巨大的螺旋星系，但超级螺旋实际上是恒星的体重，而他们含有的暗物数量是预期的。这表明纯片物质的量抑制了星形成。有两种可能的原因：1）任何额外的额外气体被拉入银河系一起碰撞并加热，防止它冷却并形成恒星，或2）星系的快速旋转使煤气云变硬以防止离心力的影响塌陷。

“这是我们第一次找到与他们可以得到的螺旋星系，”Oge说。

尽管有这些破坏性影响，超级螺旋仍然能够形成星星。虽然最大的椭圆星系在10亿多年前形成了全部或大部分恒星，但超级螺旋仍在今天形成星星。它们每年将大约30倍的阳光传递到恒星，这对于那种大小的星系是正常的。相比之下，我们的银河系形成了每年一个太阳能颗星。

ogle和他的团队提出了额外的观察，以帮助回答有关超级螺旋的关键问题，包括旨在更好地研究磁盘内气体和星星的运动的观察。2021年推出后，美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜可以在更远的距离和相应的年轻时代学习超级螺旋，以了解他们如何随着时间的推移而发展。美国宇航局的WFIRST任务可能有助于找到更多的超级螺旋，这非常罕见，这归功于其大景观。

望远镜科学研究所正在通过举办哈勃太空望远镜，詹姆斯韦伯太空望远镜的科学运营中心，为未来广域红外调查望远镜的科学运营中心进行追随哈勃太空望远镜科学运营中心的空间天文学领域Wfirst）。STSCI还拥有Mikulski档案馆的空间望远镜（MAST），它是一个用于支持和提供的NASA资助的项目，支持和提供各种天文数据档案，是哈勃，韦伯，开普勒，K2，苔丝的数据存储库任务和更多。