呂之品

從哈勃太空望遠(yuǎn)鏡獲得的數(shù)據(jù)中描繪出的NGC 1052-DF2全景視圖

2018年，美國(guó)耶魯大學(xué)的一個(gè)小組發(fā)現(xiàn)了一個(gè)怪異的星系，它與我們迄今發(fā)現(xiàn)的星系太不一樣了，其中最主要的是，它里面可能沒(méi)有暗物質(zhì)。這個(gè)星系被稱(chēng)為DF2。

我們知道，宇宙中85%以上的物質(zhì)是不可見(jiàn)的，被稱(chēng)為暗物質(zhì)。暗物質(zhì)是星系形成的“腳手架”——它們把眾多的恒星吸聚在一起，形成星系;與真正的腳手架不同的是，星系形成之后，它們也一直留在里面。所以，每個(gè)星系中都有暗物質(zhì)，甚至在組成上還占大頭。可是現(xiàn)在，這個(gè)星系中竟然可能不含暗物質(zhì)。

不過(guò)，其怪異之處還不止這一點(diǎn)。

這兩個(gè)星系中，恒星分布都非常稀疏，這使得天文學(xué)家很難判斷它們離地球有多遠(yuǎn)。而無(wú)法判斷距離，我們就無(wú)法根據(jù)它的亮度算出這個(gè)星系的組成，比如有多少暗物質(zhì)和多少恒星。

既然無(wú)法測(cè)量距離，天文學(xué)家就另辟蹊徑，通過(guò)電腦模擬達(dá)到目的。德國(guó)波恩大學(xué)的一個(gè)小組利用宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型進(jìn)行了模擬。在星系演化的模擬中，類(lèi)似DF2的星系出現(xiàn)的位置，換算成真實(shí)尺度，距離地球大約3700萬(wàn)光年。

可是，問(wèn)題來(lái)了。

如果DF2星系真的處于這個(gè)距離，根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)，它的移動(dòng)速度好像非?？?。雖然這并沒(méi)有違反任何物理規(guī)律（比如超光速），但以這樣快的速度移動(dòng)的星系畢竟非常罕見(jiàn)。這有些不正常。要想讓它的移動(dòng)速度變小，那只有一個(gè)可能——它離我們更遠(yuǎn)。

但假如它離我們比3700萬(wàn)光年還遠(yuǎn)呢，它的亮度又太不尋常了：它的球狀星團(tuán)亮度如果在比3700萬(wàn)光年還遠(yuǎn)的地方的話，將比之前看到的任何球狀星團(tuán)都要大得多，也亮得多。

這個(gè)意味著DF2星系與宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型不一致。

人們寄希望于哈勃太空望遠(yuǎn)鏡通過(guò)另一些辦法測(cè)出這個(gè)稀疏星系與地球的距離。測(cè)出距離后，就能知道它們到底在哪方面怪異了：是移動(dòng)速度方面呢，還是亮度方面。此外，還可以告訴我們星系中暗物質(zhì)的含量。

但不管怪異出在哪方面，都需要我們做出合理的解釋。

球狀星團(tuán)

由成千上萬(wàn)甚至數(shù)十萬(wàn)顆恒星組成，外貌呈球形，越往中心恒星越密集。同一個(gè)球狀星團(tuán)內(nèi)的恒星具有相同的演化歷程，運(yùn)動(dòng)方向和速度都大致相同，它們很可能是在同一時(shí)期形成的。