第三个没有暗物质的星系发现

来源：科技日报

科技日报记者 张梦然

天文学家们又找到了一颗“不走寻常路”的星系——NGC 1052-DF9。这颗矮星系看着暗淡又弥散，像一团快融进背景里的微光，但其内部结构暗藏的玄机，让一个古老的认知再次受到冲击：星系，真的必须依赖暗物质才能成型吗？

答案是，可能未必如此。

暗物质这东西，不发光、不吸收光，望远镜再锐利也拍不到它。但长久以来，天文学家们坚信它就是星系形成的“钢筋骨架”。想象一下，暗物质先悄悄聚成一个无形的“晕”，然后普通气体落入其中、冷却、点燃恒星，最终才长出我们能看到的星系。因此，当一个星系被发现缺了暗物质，就像一栋大楼没了钢筋，你说稀奇不稀奇。

但DF9并非孤例。在同一片天区里，NGC 1052-DF2和DF4早就被报道暗物质缺失，当时还在学界引发了不少争议。如今DF9加入，情况变得更加微妙——这三个星系并非宇宙中随机散落的孤岛，而是与另外几个暗淡星系排成了一条狭长的“星系链”。

这样一来，猜测也就顺理成章了：DF2、DF4、DF9，很可能源自同一次剧烈的宇宙碰撞。两个富含气体的矮星系曾以较高速度相撞，普通气体在碰撞中被挤压、剥离，沿着碰撞方向拖出一条长长的痕迹；而暗物质几乎不参与电磁相互作用，大概率没跟着气体停下，被留在了别处。那条细长的气体尾迹，后来冷却、凝结，形成了新的恒星与星系——DF9，或许正是这条宇宙尾迹里长出来的成员。

当然，判定一个星系到底有没有暗物质，最终还得靠恒星运动来说话。凯克望远镜对DF9的观测显示，其内部恒星运动速度并未出现“暗物质充裕”时应有的明显加快；它的总质量，大致用可见恒星就能解释。换句话说，本来该由暗物质扛起的引力重担，在这里竟然找不到痕迹。团队正是从“该发生却没发生的运动”反推出它的缺席。DF2和DF4当年的测定曾遭质疑，但如今DF9以同区域、同结构的第三例出现，让这个假说的分量一下子加重了不少。不过，要彻底推翻“每个星系都有暗物质晕”的传统说法，还得等更多样本说话。

团队下一步计划动用更多的望远镜，追踪这条星系链上其他暗淡星系是否也缺暗物质。如果能再多几个样本，“无暗物质星系”可能就不再是偶然，而是成为一类。到那时，教科书恐怕也得给这种“没有骨架的城市”留个位置了。