天文学家再发现没有暗物质的超稀疏星系

去年3月28日发表在《自然》期刊的一篇论文显示，“超稀疏”星系NGC 1052-DF2 几乎不包含暗物质，被视为天文学新突破。今年3月，天文学家利用新观测进一步验证NGC 1052-DF2没有暗物质，并且他们又发现了一个新的同类星系：NGC 1052-DF4。

“超稀疏”星系NGC 1052-DF2 几乎不包含暗物质。

暗物质是一种在宇宙中普遍存在的神秘物质。目前宇宙学理论认为，暗物质占有宇宙全部物质的高达85%左右。观测中发现，暗物质似乎只受引力影响，而且根本不可见。

然而，暗物质却是宇宙中的星系、星系团、以至更大尺度宇宙结构中最为重要的组成部分之一。特别是目前很多理论和观测认为，星系中普遍包含暗物质。

一个星系没有暗物质确实是一件非常奇怪的事情。找到这样的星系就像发现没有火源的烟，没有原因的结果。分别于2019年3月20日和27日在《天体物理期刊通讯》上发表两篇论文，再次证实没有暗物质的星系存在。

大约一年前，由耶鲁大学（Yale University）彼得•范多肯（Pieter van Dokkum）教授领导的研究组发现了一个超稀疏星系，编号为NGC 1052-DF2。研究组经过分析发现，这个星系中似乎没有暗物质。然而，由于这是当时发现的唯一一个没有暗物质的星系，学术界对此颇有质疑。

最近，该研究组于2019年3月27日通过凯克天文台（Keck Observatory）发布通讯稿，利用新观测进一步验证了NGC 1052-DF2没有暗物质。并且，他们又发现了一个新的同类星系，NGC 1052-DF4。

NGC 1052-DF2 距离地球大约 6，500 万光年，大小与银河系相当，但星系中的恒星数量只有银河系恒星的1%，但它是“超稀疏”（ultra-diffuse）的，意味着NGC 1052-DF2包含的恒星数量只相当于银河系中的极小部分——只有1%。

新发现的NGC 1052-DF4星系与NGC 1052-DF2 位于同一个天体区域中，大小和质量大致相同。“DF”名字来自于获得这些发现的蜻蜓望远镜头阵列（Dragonfly Telephoto Array），该阵列专门探测微弱的宇宙物体。

利用凯克天文台的精密观测，研究组测定了NGC 1052-DF2周围的球状星团的运行速度，从而推断星系的质量。天文学家从中发现，推测的质量和星系中可见物质的总质量非常吻合，没有暗物质提供的额外质量。

新发现的NGC 1052-DF4也具有类似的特性。范多肯教授指出，这个新发现说明，通过现有观测技术发现不含暗物质的星系概率比预想的要高；而对这类星系的观测，能鼓励更多科学家研究这种星系的形成和演化。