《自然》：天文學家發現奇異星系，200倍太陽質量，但缺少暗物質

3月28日，發表在《自然》雜誌上的一篇論文介紹了一個不同尋常的星系，它出乎意料地缺乏暗物質。

在典型的星系中，正常物質被暗物質所淹沒。這是一種構成宇宙大部分物質的不可見物質。暗物質的存在解釋了恆星在星系周圍旋轉所具有的令人驚訝的高速度，以及星系在星團中如何移動。

然而，在星系NGC1052-DF2中，似乎有著比正常狀態更少的暗物質，甚至說根本沒有。鑒於其星系內星體的總質量大約為太陽質量的200倍，據推算其應該擁有的暗物質質量應該為正常物質的300倍。在缺乏暗物質的情況下，這就相當於太陽質量的600億倍。

耶魯大學天文學家皮耶特及其同事利用多台望遠鏡的觀測資料，研究了星系內10個明亮的星團，即球狀星團，並測量了它們的速度。星系中質量越大，團簇在其周圍移動的速度越快。所以如果存在暗物質，這些團簇應該以相對較快的速度運行。相反，這些星團正在緩慢移動，表明這是一個沒有暗物質的區域。

在大多數星系中，恆星的運動速度比簡單預想的要快。這表明暗物質潛伏在它們之間，提供了額外的質量來源。大多數物理學家認為暗物質是一種未被發現的粒子。但也有人認為，這種特殊物質的說法就像是海市蜃樓，其實是我們對引力作用尚無法完全理解所造成的。研究人員喜歡稱之為改良版的牛頓動力學理論（MOND）。它調節了引力法則以使恆星的運動更為合理，而不需要加入任何新的難以捉摸的粒子。

皮耶特表示，這項新研究支持暗物質的真實從頭，並非幻覺。「直到現在，每當我們看到一個星系，我們其實也就看到了暗物質，。我們不確定暗物質和星系是否是兩個可分離的東西。」

如果MOND正確的話，那麼在整個宇宙的每個星系都能感受到暗物質的影響。但是這很難解釋NGC1052-DF2中星團異常緩慢的速度。

對於標準的暗物質圖像來說，這也是個問題。因為我們不清楚這樣一個星系最初究竟是如何形成的。大多數星系被認為是圍繞著暗物質團塊形成的，所以沒有這些物質的星系很難解釋。

該星系可謂一個超彌散星系的模糊幽靈團。儘管具有與銀河系相同的體積，但NGC1052-DF2的恆星數量更少。天文學家們正在努力理解為什麼這些星系與大多數其他星系看起來如此不同。而且，尋找一個沒有暗物質的超彌散星系進一步複雜化了這個難題。

如果科學家可以解釋星系如何形成，它可能會提高對暗物質性質的理解。這個星系確實極端。

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