螺旋星系M51:查克拉巴蒂和他团队研究的星系M51在它短旋臂边缘有一个卫星星系,即图中标示的X。M51中分布的氢已经延伸出了它的视界,氢的扰动使得科学家可以推测出暗星系X的位置和质量。图片来自查克拉巴蒂,加州大学伯克利分校。
一些天文学家致力于寻找遥远的星系,查克拉巴蒂则试图寻找一个近距离的星系。查克拉巴蒂是加州大学伯克利分校理论天文学的博士后,她发明了一套数学公式,能够识别和测量绕更大星系盘旋转的小质量暗星系。她认为她就发现了这么一个以前从未被注意的暗星系,相比于地球在银河系的另一端,被星系的尘埃和大气遮挡住了。
当然,另一个使它不可见的原因是它基本上是由暗物质组成的。小星系会绕着诸如银河系般的大星系旋转,尽管我们实际上看不到它们因为它们太暗淡或者是由暗物质组成的。查克拉巴蒂的观测方法很直接,通过分析螺旋星系氢分布的涟漪来推测卫星星系的位置和大小。
查克拉巴蒂为了向“行星X”致敬将她发现的暗星系命名为“星系X”,前者因为海王星异常轨迹的错误观测,被认为可能是除冥王星外太阳系的第十大行星。和“行星X”不同的是查克拉巴蒂和她的一些同事认为她的数学模型表明“星系X”的确在那,就在离银河系中心三十万光年的地方(银河系半径大约五万光年)。另一位天文学家甚至申请使用史远哲太空望远镜在红外波段观测“星系X”。
研究团队有理由相信计算数字:和加拿大理论天文研究所的同伴合作,他们通过观测几个已知的具有卫星星系的星系对它们进行了表征。将他们对这些星系进行数学分析时,精确预言出了它们卫星星系的位置和质量。查克拉巴蒂说她的方法只能应用于卫星星系质量只有主星系质量的千分之一的星系。
当他们等待使用望远镜的时候,研究团队计划通过研究更大的星系和它们卫星星系来减少误报,并以此改善查克拉巴蒂的公式。如果他们的公式成立,它将不仅能够计算暗物质星系的位置和特征,还能测试暗物质理论,让人类了解更多的关于组成宇宙的那么些理论上存在的神秘物质。