北京
來源：科技日報
科技日報記者 張夢然
天文學家確認發現第三個不含暗物質的星系NGC 1052-DF9，令“星系依托暗物質暈生長”的傳統認知再度受到挑戰。該矮星系外觀暗淡彌散，形如一團即將融入背景的淡光，相關觀測顯示該星系內部結構異常。這項研究成果由美國耶魯大學帶領的國際天文團隊完成，發表在近期《天體物理學雜志》上。
暗物質不發光、不吸收光，無法被望遠鏡直接捕捉，但長久以來天文學家相信，它是星系形成的“鋼筋骨架”。暗物質先聚成暈，普通氣體落入、冷卻、點燃恒星，才長出可見的星系。因此當一個星系被發現缺了暗物質，就像大樓少了鋼筋。
但DF9并非孤例。同一片天區里，NGC 1052-DF2和DF4此前已被報出暗物質缺失，一度引發學界爭議。如今DF9加入，情況變得更微妙：這三個星系并非宇宙中隨機散落，而是與另外幾個暗淡星系排成一條狹長的“星系鏈”。
據推測，DF2、DF4、DF9可能源自同一次劇烈碰撞。兩個富含氣體的矮星系曾以較高速度相撞，普通氣體會因相互作用被擠壓、剝離，沿碰撞方向拖出痕跡，而暗物質幾乎不參與電磁相互作用，大概率沒跟著氣體停下，被留在了別處。那條細長的氣體尾跡后來冷卻、凝結，形成新的恒星與星系，DF9可能正是這條宇宙尾跡里長出的成員。
判定是否真無暗物質，需要通過恒星運動。凱克望遠鏡對DF9的觀測顯示，其內部恒星運動速度并未出現“暗物質充裕”時應有的明顯加快，總質量大致可用可見恒星解釋，也就是說，本來該由暗物質扛的那份引力，在這里找不著痕跡。換句話說，團隊從“該發生卻沒發生的運動”反推它的缺席。DF2、DF4當年的測定曾遭質疑，此次DF9以同區域、同結構的第三例出現，讓假說的分量加重，但是否能徹底推翻“每個星系都有暗物質暈”的說法，仍待更多樣本。
團隊下一步計劃動用更多望遠鏡追蹤鏈上其他暗淡星系是否也缺暗物質。若樣本繼續增加，那么“無暗物質星系”就變成一類，教科書也需要給這種“沒骨架的城市”留個位置。
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