银河系中心恒星的运行轨迹（银河系中心恒星与恒星的距离）
新的结果是基于研究小组对盖亚和远地点仪器收集的数据的分析。盖亚是一个轨道太空望远镜，可以跟踪整个银河系中超过10亿颗恒星的精确位置、距离和运动，而远地点是一个地面勘测。
物理学家分析了盖亚对33，000多颗恒星的测量结果，包括银河系中一些最远的恒星，并确定了& ldquo圆周速度，即恒星在银磁盘中的旋转速度。。
科学家绘制了每颗恒星的速度与其距离之间的关系，以生成一条旋转曲线& mdash& mdash天文学中的标准图表，显示离星系中心一定距离的物质旋转速度。这条曲线的形状使科学家能够了解整个星系中可见物质和暗物质的分布。
麻省理工学院物理学助理教授Lena & middot奈斯布说:& ldquo真正让我们惊讶的是，这条曲线在一定距离内一直保持平坦、平坦和平坦，然后开始下降。& rdquo& ldquo这意味着外部恒星的旋转速度比预期的要慢，这是一个非常令人惊讶的结果。& rdquo
研究小组将新的旋转曲线转化为暗物质的分布，这可以解释外层恒星的减速，并发现由此产生的地图产生了比预期更亮的星系核心。换句话说，银河系中心的密度可能比科学家想象的要低，暗物质也更少。
& ldquo这使得该结果与其他测量结果相冲突。内西布说。& ldquo某处发生了可疑的事情。找到它的位置并真正获得银河系的连贯图片确实令人兴奋。& rdquo
该团队在本月的《皇家学会月刊》上报告了他们的研究结果。包括Necib在内的麻省理工学院这项研究的共同作者是第一作者肖维欧、安娜-克里斯蒂娜艾勒斯和安娜·弗雷贝尔。
& ldquo在虚无中& rdquo
像宇宙中的大多数星系一样，银河系像漩涡中的水一样旋转，它的旋转是由其盘中旋转的所有物质驱动的。20世纪70年代，天文学家Vera & middot维拉鲁宾首次观察到星系旋转的方式不能由可见物质驱动。
她和她的同事测量了恒星的圆周速度，发现获得的旋转曲线出人意料地平坦。换句话说，恒星的速度在整个银河系中保持恒定，而不是随着距离的增加而降低。他们得出结论，一定有其他类型的不可见物质作用于遥远的恒星，为它们提供额外的动力。
鲁宾对旋转曲线的研究是暗物质存在的最早有力证据之一。暗物质是一种看不见的未知实体，估计比宇宙中所有恒星和其他可见物质都重。
此后，天文学家在遥远的星系中观察到了类似的平坦曲线，进一步支持了暗物质的存在。直到最近，天文学家还试图用恒星绘制我们银河系的旋转曲线。
& ldquo事实证明，当你在星系中时，测量旋转曲线更困难。欧某指出。
2019年，麻省理工学院物理学助理教授Anna Christina & middot艾勒斯利用盖亚卫星发布的早期数据绘制了银河系的自转曲线。此次发布的数据涵盖了距离银河系中心2.5万秒差距（约8.1万光年）的恒星。
根据这些数据，艾勒斯观察到银河系的旋转曲线似乎是平坦的，但它略有下降，这与其他遥远的星系相似。据推断，这个星系的核心可能存在一定程度的暗物质。但随着望远镜发布的一批新数据，这一观点现在发生了变化，这次包括了远至3万秒差距（距离银河系核心近10万光年）的恒星。
& ldquo在这个距离上，我们在银河系的边缘，那里的星星开始逐渐消失。弗雷贝尔说。& ldquo没有人探索过物质如何在这个外星系中运动，我们实际上处于虚无之中。& rdquo
奇怪的紧张气氛
弗雷贝尔、内西布、欧和艾勒斯掌握了盖亚的新数据，并希望扩大艾勒斯的初始旋转曲线。为了改进他们的分析，研究小组用APOGEE（阿帕奇点天文台星系演化实验）的测量结果补充了Gaia的数据，该实验测量了银河系中70多万颗恒星的极其详细的特征，例如它们的亮度、温度和元素组成。
& ldquo我们将所有这些信息输入到算法中，并尝试学习其中的联系，以便更好地估计恒星的距离。欧解释道。& ldquo这样，我们才能进一步推进。& rdquo
该团队确定了33，000多颗恒星的精确距离，并使用这些测量结果生成了一张散布在银河系中的约30，000颗秒差距恒星的三维地图。然后，他们将这张照片纳入圆周速度模型，以模拟考虑到银河系中所有其他恒星的分布，任何恒星必须以多快的速度运行。然后，他们在图表上绘制了每颗恒星的速度和距离，以生成更新的星系旋转曲线。
& ldquo这就是奇怪的地方。内西布说。
研究小组观察到，新曲线的外端下降幅度超过预期，而不是像以前的旋转曲线那样缓慢下降。这种出乎意料的下降表明，尽管恒星可能以相同的速度移动到一定的距离，但它们在最远的距离突然减速。郊区的星星似乎跑得比预期的慢。
当研究小组将这一旋转曲线转换为整个银河系必须拥有的暗物质数量时，他们发现银河系核心的暗物质含量可能比之前估计的要少。
& ldquo这一结果与其他测量结果相矛盾。& rdquo内西布说。& ldquo真正理解这个结果将产生深远的影响。这可能会导致银盘边缘以外有更多隐藏的质量，或者重新考虑我们银河系的平衡状态。我们寻求在即将开展的工作中使用类似银河系的高分辨率模拟来寻找这些答案。& rdquo