近乎隐身：哈勃望远镜确认迄今最暗星系之一，疑似由 99% 暗物质构成

2 月 20 日消息，在近邻宇宙中，绝大多数星系都相当明亮，但有一些却暗淡到几乎不可见。

当地时间 2 月 18 日，NASA 和 ESA 天文学家宣布利用哈勃太空望远镜，结合其他多台观测设备，成功确认了一个几乎完全由暗物质主导、只包含零星恒星的星系。

这个被命名为 CDG-2 的神秘天体，其星光亮度仅相当于约 100 万个太阳的亮度，且似乎仅包含四个球状星团 —— 相比之下，我们的银河系拥有超过 150 个这样的星团。

在浩瀚的宇宙画卷中，大多数星系可发出跨越时空的璀璨光芒，但也存在一类罕见的低亮度星系 —— 它们由暗物质主导，仅散布着微弱恒星，几乎不可见。CDG-2 正是这样一个难以捉摸的天体，它可能跻身于有史以来人类所发现的最可能由暗物质主导性的星系之列。

暗物质作为一种不可见的物质形式，既不反射、发射也不吸收光线。相关研究论文已发表于《天体物理学杂志通讯》。

探测如此暗淡的星系极其困难。加拿大多伦多大学的 David Li 及其团队采用先进的统计技术，通过搜寻球状星团 —— 通常在正常星系周围运行的致密球形恒星群 —— 的紧密聚集，识别出了 10 个先前已确认的低表面亮度星系和两个额外的暗星系候选体。这些星团可以昭示一个暗弱、隐藏的恒星群体的存在。

为确认其中一个暗星系候选体，天文学家动用了三台顶尖设备：哈勃太空望远镜、欧空局的欧几里得太空天文台，以及位于夏威夷的斯巴鲁望远镜（注：又称昴星团望远镜）。

哈勃的高分辨率成像显示，在距离地球 3 亿光年之外的英仙座星系团中，存在着一个由四个球状星团组成的紧密集合。随后利用哈勃、欧几里得和斯巴鲁数据的后续研究，揭示了环绕这些星团的微弱、弥散的辉光 —— 这是一个隐藏星系存在的有力证据。

David Li 介绍称，“这是第一个完全通过其球状星团族群被探测到的星系，在保守假设下，这四个星团就代表了 CDG-2 的全部球状星团数量。”

初步分析表明，CDG-2 的光度约为 100 万颗类太阳恒星的总和，其中这四个球状星团占了其可见物质的 16%。然而，其总质量中高达 99% 的部分似乎都是暗物质组成。它的大部分能够形成恒星的正常物质（主要是氢气）很可能因与英仙座星系团内其他星系的引力相互作用而被剥离。

奥地利因斯布鲁克大学天体与粒子物理研究所的 Francine Marleau 指出：“欧几里得的数据清晰地证实了 CDG-2 极其微弱的弥散光的存在，这是首次揭示出隐藏在这些球状星团背后的星系。英仙座星系团的欧几里得图像展示了该任务探测新的低表面亮度星系（包括极其暗弱者）的独特能力，同时还能揭示出它们的球状星团、核星团、内部结构及周围环境。”

球状星团拥有极高的恒星密度，且受引力束缚极强。这使它们更能抵御引潮力的瓦解，因此成为追踪此类“幽灵星系”的可靠示踪物。