近乎隱身：哈勃望遠(yuǎn)鏡確認(rèn)迄今最暗星系之一，或由99%暗物質(zhì)構(gòu)成

IT之家 2 月 20 日消息，在近鄰宇宙中，絕大多數(shù)星系都相當(dāng)明亮，但有一些卻暗淡到幾乎不可見。

當(dāng)?shù)貢r(shí)間 2 月 18 日，NASA 和 ESA 天文學(xué)家宣布利用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡，結(jié)合其他多臺觀測設(shè)備，成功確認(rèn)了一個(gè)幾乎完全由暗物質(zhì)主導(dǎo)、只包含零星恒星的星系。

這個(gè)被命名為 CDG-2 的神秘天體，其星光亮度僅相當(dāng)于約 100 萬個(gè)太陽的亮度，且似乎僅包含四個(gè)球狀星團(tuán) —— 相比之下，我們的銀河系擁有超過 150 個(gè)這樣的星團(tuán)。

在浩瀚的宇宙畫卷中，大多數(shù)星系可發(fā)出跨越時(shí)空的璀璨光芒，但也存在一類罕見的低亮度星系 —— 它們由暗物質(zhì)主導(dǎo)，僅散布著微弱恒星，幾乎不可見。CDG-2 正是這樣一個(gè)難以捉摸的天體，它可能躋身于有史以來人類所發(fā)現(xiàn)的最可能由暗物質(zhì)主導(dǎo)性的星系之列。

暗物質(zhì)作為一種不可見的物質(zhì)形式，既不反射、發(fā)射也不吸收光線。相關(guān)研究論文已發(fā)表于《天體物理學(xué)雜志通訊》。

探測如此暗淡的星系極其困難。加拿大多倫多大學(xué)的 David Li 及其團(tuán)隊(duì)采用先進(jìn)的統(tǒng)計(jì)技術(shù)，通過搜尋球狀星團(tuán) —— 通常在正常星系周圍運(yùn)行的致密球形恒星群 —— 的緊密聚集，識別出了 10 個(gè)先前已確認(rèn)的低表面亮度星系和兩個(gè)額外的暗星系候選體。這些星團(tuán)可以昭示一個(gè)暗弱、隱藏的恒星群體的存在。

為確認(rèn)其中一個(gè)暗星系候選體，天文學(xué)家動用了三臺頂尖設(shè)備：哈勃太空望遠(yuǎn)鏡、歐空局的歐幾里得太空天文臺，以及位于夏威夷的斯巴魯望遠(yuǎn)鏡（IT之家注：又稱昴星團(tuán)望遠(yuǎn)鏡）。

哈勃的高分辨率成像顯示，在距離地球 3 億光年之外的英仙座星系團(tuán)中，存在著一個(gè)由四個(gè)球狀星團(tuán)組成的緊密集合。隨后利用哈勃、歐幾里得和斯巴魯數(shù)據(jù)的后續(xù)研究，揭示了環(huán)繞這些星團(tuán)的微弱、彌散的輝光 —— 這是一個(gè)隱藏星系存在的有力證據(jù)。

David Li 介紹稱，“這是第一個(gè)完全通過其球狀星團(tuán)族群被探測到的星系，在保守假設(shè)下，這四個(gè)星團(tuán)就代表了 CDG-2 的全部球狀星團(tuán)數(shù)量。”

初步分析表明，CDG-2 的光度約為 100 萬顆類太陽恒星的總和，其中這四個(gè)球狀星團(tuán)占了其可見物質(zhì)的 16%。然而，其總質(zhì)量中高達(dá) 99% 的部分似乎都是暗物質(zhì)組成。它的大部分能夠形成恒星的正常物質(zhì)（主要是氫氣）很可能因與英仙座星系團(tuán)內(nèi)其他星系的引力相互作用而被剝離。

奧地利因斯布魯克大學(xué)天體與粒子物理研究所的 Francine Marleau 指出：“歐幾里得的數(shù)據(jù)清晰地證實(shí)了 CDG-2 極其微弱的彌散光的存在，這是首次揭示出隱藏在這些球狀星團(tuán)背后的星系。英仙座星系團(tuán)的歐幾里得圖像展示了該任務(wù)探測新的低表面亮度星系（包括極其暗弱者）的獨(dú)特能力，同時(shí)還能揭示出它們的球狀星團(tuán)、核星團(tuán)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及周圍環(huán)境。”

球狀星團(tuán)擁有極高的恒星密度，且受引力束縛極強(qiáng)。這使它們更能抵御引潮力的瓦解，因此成為追蹤此類“幽靈星系”的可靠示蹤物。