已知有几十个矮星系围绕我们的银河系运行。
在数十亿年的过程中,这些矮星系潮汐扰乱并在银河系周围延伸成潮汐流。
因此,构成这些流的恒星的位置和速度携带了有关银河系引力场的信息。
因此,矮星系充当了引力探测器,用于确定银河系中引力质量的分布。
2006 年,两个天文学家团队在研究人马座流时独立发现了一条新的恒星流。由于缺乏可见的祖先,该流被命名为孤儿流。
这条溪流的南部后来被命名为 Chenab,后来才发现这两条溪流——现在被称为Orphan-Chenab 溪流——是由同一个矮星系的潮汐破坏造成的。
伦斯勒理工学院的天文学家海蒂纽伯格教授说:“我们一直在运行模拟,将这大量恒星流备份数十亿年,看看它在落入银河系之前的样子。”研究所。
“现在我们对数据进行了测量,这是利用这些信息在银河系中寻找暗物质的第一步。”
为了探索孤儿-切纳布流的矮星系祖先的内部结构,Newberg 教授及其同事使用了 MilkyWay@home 分布式超级计算机,这是由伯克利网络计算开放基础设施连接的大约 26,000 台自愿计算机组成的集合,运行速度为 1.5 PetaFLOPS综合计算能力。
“这是一个巨大的问题,我们通过运行数万次不同的模拟来解决它,直到我们得到一个真正匹配的模拟,”纽伯格教授说。
“这需要大量的计算机能力,这是我们在来自 MilkyWay@home 的世界各地志愿者的帮助下获得的。”
“我们是暴力破解,但考虑到问题的复杂性,我认为这种方法有很多优点。”
天文学家估计矮星系前身的总质量是我们太阳质量的2*10 7倍。
然而,估计只有超过 1% 的质量是由恒星等普通物质组成的。
其余部分被假定为产生引力的暗物质,但我们无法看到,因为它不吸收也不发光。
“潮汐流星是我们银河系中唯一可以知道它们过去位置的恒星,”纽伯格教授说。
“通过观察潮汐流中恒星的当前速度,并知道它们过去都在大约同一个地方并以相同的速度移动,我们可以计算出沿潮汐流的重力变化有多大。这将告诉我们暗物质在银河系中的位置。”
研究小组还发现,Orphan-Chenab 流的前身星系的质量低于今天在银河系外围测量的星系。
“测得的前身质量处于先前测量的低端,如果得到证实,将降低超微弱矮星系的质量范围,”作者说。
“我们的优化假设一个固定的银河系潜力、Orphan-Chenab 流的轨道和祖先的径向剖面,忽略了大麦哲伦星云的影响。”
该研究发表在《天体物理学杂志》上。