無暗物質星系或顛覆傳統星系形成理論

科技日報北京12月9日電 （記者劉霞）據美國趣味科學網站8日報道，荷蘭科學家或許發現了一種沒有暗物質的星系。而現有星系形成理論認為，暗物質是星系形成的關鍵。最新研究如獲得證實，將顛覆目前有關星系形成的基本理論。

該星系名為AGC114905，是一個超漫射星系（UDG）——這些星系很暗，大小與銀河系差不多，但其恆星數量是銀河系的1000倍，距離地球約2.5億光年。

荷蘭格羅寧根大學卡普特恩天文研究所的帕維爾·曼塞拉·皮尼亞及其同事在2019年第一次觀察到AGC114905，懷疑它可能沒有暗物質，因為它旋轉得非常快。星系旋轉的速度揭示了它包含多少物質——星系質量越大，引力越強，旋轉越快。通過將星系的旋轉速度與可以看到的物質（恆星、氣體和塵埃的數量）進行比較，可以反向計算出必須存在多少額外的不可見物質（暗物質）才能解釋星系的速度。

但當時這個星系發出的光線異常微弱，他們沒有足夠的數據來完全瞭解其旋轉速度，以判斷它是否包含暗物質。此次，他們藉助了超大陣列望遠鏡（VLA）收集的40個小時的觀測數據，繪製出該星系內氣體的圖譜，計算出了氣體運動的速度，並據此得出星系的旋轉速度，從而計算出星系中存在多少暗物質。最終他們得出結論：在這個星系內，暗物質似乎沒有“立錐之地”。

此前，天文學家發現的的UDG中有些富含暗物質，有些缺乏暗物質，後者中的某些星系位於更大質量星系附近。這表明，較大質量星系通過引力將較小星系的暗物質“搶走”，但AGC114905附近沒有任何大質量星系，這種解釋説不通。

皮尼亞表示：“從原則上來説，這樣的星系不應該存在，暗物質被認為是讓恆星、氣體和塵埃膠着在一起組成星系的‘膠水’——其產生的引力有助於將正常物質聚集在一起。如果存在沒有暗物質的星系，就意味着星系形成可能不需要暗物質，這將顛覆現有的星系形成理論。”

耶魯大學天文學家皮亞特·凡·多庫姆沒有參與這項新研究。他説，新發現有重要意義，但天文學家需要開展更多研究，以證實這一星系確實沒有暗物質。