2.5亿光年外，天文学家发现亿诡异星系！内部竟没有暗物质

尽管宇宙中天体的质量如此之大，但它们的总质量只占整个宇宙的很小一部分。在宇宙中，可见物质只占质量的15%左右，剩下的85%左右被另一种神秘物质占据，那就是暗物质。

暗物质确实很奇怪。除了引力，它与包括电磁波在内的可见物质没有任何相互作用。这意味着我们不仅肉眼看不到，甚至无法通过任何方式观察到它。

然而，这些暗物质是真实存在的。天文学家观测遥远的星系发现，它们自身因引力产生的质量不足以让内部恒星以目前的速度旋转。因此，一定有未知的引力源束缚着这些恒星。而我们也看不到这个引力源，可见这就是传说中的暗物质。

此外，天文学家还可以利用引力透镜效应来验证暗物质的存在。如果一个星系扭曲了背景物体的光年，超出了可见物质产生的水平，它也可以表明暗物质的存在。

迄今为止，天文学家在宇宙中观测到的星系不计其数，暗星系所占的比例它们内部的物质并非都是一样的。但它们内部或多或少都有一些暗物质。

直到天文学家观测到一个名为AGC114905的星系之前，他们也是一头雾水。他们对这个星系进行了整整40个小时的观察，最终得出结论：这里不存在暗物质！

其实很多年前，天文学家就发现了宇宙中一些极度缺乏暗物质的星系。2019年，荷兰格罗宁根大学的天文学家PavelManceraPi~na和他的同事发表了一篇论文，提到了六个可能不存在暗物质的星系，AGC114905就是其中之一。

天文学家并不满足于“可能”这个词，他们希望通过进一步的观测来证实这一猜想，而AGC114905正是他们选择进行深入观测的对象。

AGC114905是超弥散矮星系之一，距离我们2.5亿光年。它和我们的银河系差不多大，但亮度很低，这意味着它的恒星很少。据他们观察，它的恒星数量只有银河系的1/1000左右，密度也只有银河系的千分之一。

按照常理，这么稀疏的恒星既然可以束缚在一起，应该是暗物质提供了额外的引力。但正如2019年的研究中提到的，这里可能没有暗物质。

为了验证这个星系中暗物质的数量，研究人员利用美国新墨西哥州国家射电天文台的超大型望远镜阵列，进行了长达40小时的细致观测。

接着，他们绘制了星系的自转曲线，具体来说，描绘了距离星系核心不同位置的恒星的公转速度。根据目前观测到的恒星数量，天文学家可以推断出一条理论上的自转曲线。如果这里有暗物质存在，那么外围恒星的公转速度会比理论中的更快。这就是天文学家证明暗物质存在的理论。

结果与当初的研究一样，只要利用可观测的天体就可以很好地解释AGC114905的自转曲线，不需要暗物质提供的额外引力。也就是说，这个星系几乎没有暗物质，或者暗物质所占的比例小到可以忽略不计。

（图片说明：没有暗物质的星系非常罕见）

ManceraPi~na说：“当然，这是我们想象和预期的结果，因为它证实了我们之前的观察。然而，问题是：理论上AGC114905暗物质中应该有暗物质，但我们的观测表明没有。事实上，理论与观测的差距变得更大。”

没有暗物质，有什么问题？

是的。根据现有的理论，暗物质不仅在星系形成后将恒星束缚在星系内部，还在星系出现之前为星系的形成提供了基础。天文学家认为，在宇宙形成初期，正是局部空间中相对致密的暗物质形成了巨大的引力，吸引着可见物质的靠近，从而在这里形成了星系。按照这种说法，应该有暗物质

（图片说明：暗物质对星系的形成至关重要）

那么，AGC114905内部的暗物质去了哪里呢？研究人员推测，大概有以下几种可能——

AGC114905附近可能有一个质量更大的星系，它以强大的引力吸收了它所有的暗物质，比如一个NGC1052-DF4星系就是这样，但是天文学家还没有发现这样的AGC114905周围的星系。

也可能是研究人员对星系距离的计算出现了偏差，这也会导致天文学家计算出的暗物质质量发生变化。不过这种情况也是不太可能的，因为天文学家对这个星系的距离计算的比较准确，不会有太大的偏差。

（图片说明：遥远星系）

另一种可能是天文学家的观测角度不符合预期。这是一个比较有可能的原因，但是这样的偏差需要有非常大的程度，否则不足以说明暗物质的真正问题。ManceraPi~na说，在2019年分析的六个星系中，都或多或少地显示出可能的趋势。

这些猜想都没有得到证实，研究人员还需要更多的时间。目前，他们已经开始观测第二个星系，说不定还能发现一些新的信息。

无论是暗物质，还是这些超弥散星系，都深深吸引着天文学家。或许在研究完这些天体之后，他们就能发现更多关于早期宇宙的秘密。

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