不得了：天文學家發現一種全新天體，之前從未見過

這是哈勃望遠鏡拍攝的一張深空照片：

這張照片中隱藏著一個不可見（光學）的全新天體，天文學家之前從未見過這類天體。

這個天體的名字很中式，叫做云九。

命名沒有什么特殊的寓意，只是單純的以順序來命名，簡單直白，我們一眼就可看出，這是一類被稱為氣體云中的第九個成員。

它是我國的天文學家利用天眼FAST，在觀測M94貓眼星系時首次發現。

M94貓眼星系是一個旋渦星系，它的星系盤有兩個環結構，內環很明亮，被稱為星爆環，這是因為恒星的活躍活動而引起。

貓眼星系位于獵犬座。

這是一個小型星座，可能大部分人對它不是很熟悉，但它的鄰居大家肯定熟悉，就是那個擁有北斗七星的大熊座。

獵犬座便是位于北斗七星勺柄靠南的天區。

M94單從外觀來看是一個獨立的星系，可不少的天文學家認為，它其實是處于合并后期的合并星系。

為了尋找合并的證據，我國天文學家于21年對它進行了射電波段的觀測，不同于光學望遠鏡，射電波段可以觀測到星系中元素氫的分布。

元素氫相當于組成星系的骨架，可以讓我們辨別星系最基礎的結構。

21年觀測貓眼星系時，天眼除過看到貓眼星系本體的氫分布，還在它的附近發現了9個氫氣體云。

其中八個云的投影距離距貓眼不超過50KPC，它們和貓眼星系具有空間上的聯系，應該是星系合并時的氫氣體遺留潮汐碎片。

但云九卻明顯不同，它的投影距離距貓眼星系109KPC，差不多是35萬光年。

形狀近乎圓形，直徑約4900光年，根據氫的通量計算，其氫氣體的質量約在72萬個太陽質量，隨后其它望遠鏡觀測復核，質量約100萬倍太陽質量。

所以從這些數據來看，它像是一個孤立的矮星系。

可奇怪的卻是，我們無法找到它的光學對應體。

在光學視角下，云九所在的天區只有背景星光在默默閃爍。

這令研究人員感到非常的驚訝，同時也非常的驚喜。

因為它的種種特征與理論預測的一種天體--再電離限制氫原子云，高度契合。

這是一類無法孕育恒星的原始氣體云。

2023年我國的研究團隊將這項發現發表在了《天體物理學雜志快報》上。

也是從這個時候開始，云九被全球的天文學家關注。

大家都弄想明白，它到底是不是那個只存在于理論中的預言天體---原始氫氣體云。

對于這個預測，可能我們大部分人還無法明白它的意義以及它的重要性。

所以我們接下來改變下頻道，進入到星系起源的討論。

這樣大家就會明白這次發現的意義。

星系是如何形成的？

對于這個問題大家有沒有概念。

看過我之前或其它科普的小伙伴可能會知道一點。

星系是由彌漫在太空中的氫氣體云首先凝聚，組成星系最初的骨架，之后這些凝聚的氫氣體云會逐漸冷卻坍縮，形成一團一團高密度的結塊，這些高密度的結塊會再次坍縮，從而孕育恒星、行星，于是便有了我們看到的星系。

但對于這個理論，若是深入研究的話，我們會發現這里有一個漏洞。

宇宙最初的時刻，宇宙中氫的溫度還很高，雖然這時已經脫離了被電離的溫度，但這時的溫度足以讓它們保持劇烈的運動，無法讓它們在自身引力下聚集到一起。

簡單來說就是它們太活躍了，跟本靜不下來。

所以在這個溫度過高的時期，它們又是怎么聚集到一起的呢？

為了彌補這個漏洞，天文學家提出了一個猜測，暗物質可能才是星系形成的關鍵。

暗物質比普通物質引力更大，溫度更低。

這些特性讓它們在高溫時期率先形成了引力束縛團塊，也就是現在我們所說的暗物質暈。

一旦暗物質暈形成，它們就會吸附周圍的重子物質，比如氫，使得原本四散的它們慢慢聚集。

于是，就有了之后星系的形成。

而事實上，如今我們也的確觀測到了暗物質暈存在的跡象，比如異常的星系旋轉曲線以及引力透鏡的光弧。

所以對于這個猜測，我們可以說已經得到了驗證。

暗物質暈對星系起源的理解到這里應該就此畫上句號。

但理論卻給我們埋下了一個伏筆：

暗物質暈的確幫助了星系的形成，但也有例外，根據理論的預測，它其實存在一個質量閾值，超過這個閾值，氣體云才會在暗物質暈中慢慢坍縮孕育恒星，最終形成星系；若是低于這個閾值，氣體云則永是彌散狀態，無法坍縮形成恒星。

這類無法坍縮形成恒星的原始氣體云，我們把它們稱為再電離限制氫原子云。

再電離，這是宇宙再電離時期的含義，這時正是第一批星系形成的時期，第一批星系的形成使得宇宙中的中性氫再次被電離，所以被稱為再電離時期，它的出現標志著宇宙黑暗時代的結束。

限制便是暗物質暈的質量限制。

所以這個名稱道盡了它的宿命。

說白了，它就是一類失敗的星系種子，從未發芽，但卻真實記錄了暗物質暈的塑造過程。

所以找到這類原始的氣體云團，才能讓理論更加的完善。

此前，天文學家也發現過不少候選體，可它們與理論預測的云團屬性都存在偏差。

直到我們利用天眼發現了云九后。

它的一切屬性都完美契合再電離限制氫原子云的理論預測。

所以自發現起，它便成功引起了天文學家的注意。

不過驗證它到底是不是再電離限制氫云，除過氫云的屬性外，最關鍵的一步就是用光學望遠鏡觀測它到底有沒有恒星。

于是就有了我們剛開始看到的哈勃拍攝的那張照片。

很明顯，在云九所在方位，我們并沒有發現任何可見恒星。

不過，為了使這次觀測的驗證更加嚴謹，研究人員還是做了一些模擬。

按照氣體云可孕育恒星的最低條件以及哈勃的觀測能力，進行了模擬，模擬結果顯示，即便云九中有最少量的恒星形成，哈勃也有能力觀測到。

哈勃觀測的結果沒有看到恒星，只能說明云九就是一團純粹的原始氫云。

也就是預測已久的再電離限制氫原子云。

這個發現讓預測成為了現實，同時也完美驗證了我們對暗物質暈的理解，這是完善理論關鍵的一步。

2025年11月這次研究被發表在了《天體物理學雜志快報》上。

好了，這個就是對云九的解讀。

我是騰寶，一個熱愛天文的科普創作者，還希望大家多多關注與支持。