无暗物质星系的发现

近日，据美国趣味科学网站报道，荷兰科学家或许发现了一种没有暗物质的星系。而现有星系形成理论认为，暗物质是星系形成的关键。最新研究如获得证实，将颠覆目前有关星系形成的基本理论。

该星系名为AGC114905，是一个超漫射星系（UDG）——这些星系很暗，大小与银河系差不多，但其恒星数量是银河系的1000倍，距离地球约2.5亿光年。

荷兰格罗宁根大学卡普特恩天文研究所的帕维尔·曼塞拉·皮尼亚及其同事在2019年第一次观察到AGC114905，怀疑它可能没有暗物质，因为它旋转得非常快。星系旋转的速度揭示了它包含多少物质——星系质量越大，引力越强，旋转越快。通过将星系的旋转速度与可以看到的物质（恒星、气体和尘埃的数量）进行比较，可以反向计算出必须存在多少额外的不可见物质（暗物质）才能解释星系的速度。

但当时这个星系发出的光线异常微弱，他们没有足够的数据来完全了解其旋转速度，以判断它是否包含暗物质。此次，他们借助了超大阵列望远镜（VLA）收集的40个小时的观测数据，绘制出该星系内气体的图谱，计算出了气体运动的速度，并据此得出星系的旋转速度，从而计算出星系中存在多少暗物质。最终他们得出结论：在这个星系内，暗物质似乎没有“立锥之地”。

此前，天文学家发现的的UDG中有些富含暗物质，有些缺乏暗物质，后者中的某些星系位于更大质量星系附近。这表明，较大质量星系通过引力将较小星系的暗物质“抢走”，但AGC114905附近没有任何大质量星系，这种解释说不通。

皮尼亚表示：“从原则上来说，这样的星系不应该存在，暗物质被认为是让恒星、气体和尘埃胶着在一起组成星系的‘胶水’——其产生的引力有助于将正常物质聚集在一起。如果存在没有暗物质的星系，就意味着星系形成可能不需要暗物质，这将颠覆现有的星系形成理论。”

耶鲁大学天文学家皮亚特·凡·多库姆没有参与这项新研究。他说，新发现有重要意义，但天文学家需要开展更多研究，以证实这一星系确实没有暗物质。

知识拓展：

暗物质（Dark matter）是理论上提出的可能存在于宇宙中的一种不可见的物质，它可能是宇宙物质的主要组成部分，但又不属于构成可见天体的任何一种已知的物质。大量天文学观测中发现的疑似违反牛顿万有引力的现象可以在假设暗物质存在的前提下得到很好的解释。结合宇宙中微波背景辐射各向异性观测和标准宇宙学模型（ΛCDM模型）可确定宇宙中暗物质占全部物质总质量的85%、占宇宙总质能的26.8%。

（姚 旺）

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