神秘星系不含暗物质？天文学家可能闹了个乌龙

来源：国家空间科学中心

暗物质和暗能量是当今宇宙学中的两大谜题。目前为止无人知晓两者究竟是什么，但为了使理论与观测相协调，它们又必须存在。

在标准宇宙学模型中，普通物质只占宇宙的5%左右，神秘的暗物质和暗能量则分别占据大约27%和68%。暗物质表现出引力作用，维系着星系团和星系的结构；暗能量则表现出反引力作用，主导着宇宙加速膨胀。

相较于暗能量，暗物质的研究要相对容易一些。虽然暗物质不会发射任何形式的辐射，我们无法对其进行直接探测，但却可以借助引力作用判断它的存在。

比如，通过分析星系中恒星或恒星团的运动情况，科学家就可对暗物质进行研究。在星系中，恒星或恒星团的高速运动意味着需要看不见的物质（暗物质）来提供额外引力，否则星系将分崩离析。

除了维系星系团和星系的结构，暗物质还关系着它们的形成和演化。一些天文学家认为，宇宙早期充斥着大量气体，随着气体在暗物质晕中聚积，恒星开始创生，然后逐渐形成星系。

然而，2018年的一项发现却对天文学家的认知造成巨大挑战。研究人员当时对一个暗淡的超弥散星系NGC 1052-DF2展开深入研究。通过评估该星系的质量以及其中10个球状星团的运动情况，他们得出一个惊人结论——NGC 1052-DF2几乎不含暗物质。这是人类发现的首个不含暗物质的星系。

星系不含暗物质？这与我们当前的认知显然是相悖的。星系理应或多或少地包含暗物质，而且在大多数星系中，暗物质要多于普通物质。对此，由加拿大天文研究所（IAC）领导的一支国际研究小组决定好好研究一番。

研究人员发现，在先前那项研究中，星系距离的测算值对最终结论起着关键作用。于是，他们以此为突破口，对NGC 1052-DF2的距离进行了重新测算。

在使用五种不同方法（包括利用哈勃太空望远镜和双子望远镜进行光度测定）测算后，他们发现NGC 1052-DF2距离地球大约4200万光年，比之前的测算值6400万光年要小得多。而问题可能正是出在这！

随后，研究人员利用修正后的距离，对NGC 1052-DF2的质量进行重新评估。结果表明，虽然NGC 1052-DF2的质量比原先预估的小，但其中普通物质的占比也更小。这意味着暗物质在NGC 1052-DF2中还是有存在的余地的。

事情到此还没结束，除了NGC 1052-DF2，天文学家之前还发现另一个超弥散星系NGC 1052-DF4也缺乏暗物质。研究人员正对它进行重新研究，似乎也存在类似问题。

所以，不含暗物质的星系可能只是一场乌龙。