距離銀河系相近的星系，99.99％是由暗物質組成

科技 09-02

【Technews科技新報】距離我們 3 億光年之外，有一個與我們身處的銀河系質量相近的星系，但該星系擁有的天體，卻比銀河系還要少 100 倍左右。這個星系名為 Dragonfly 44，星系中 99.99% 由暗物質（dark matter）所組成，使其成為目前天文學家觀測以來，質量最大、暗物質組成比例最高的星系。

在廣闊的宇宙中，黑洞、暗物質與暗能量（dark energy）為 3 種無法直接偵測到的神秘勢力，其中，暗物質因不與電磁力產生作用，無法透過電磁波觀測，科學家目前只能透過其重力效應，來察覺暗物質的存在。根據NASA指出，宇宙的構成中多達 68% 為暗能量，暗物質佔了 27%，而剩下的 5% 才是我們一般熟悉的原子與分子等物質。

由一群天文學家組成的國際團隊，在 2015 年透過位於夏威夷的凱克天文台（WM Keck Observatory ）與雙子星天文台觀測到 Dragonfly 44 星系，其質量與銀河系相近，但我們的銀河系比 Dragonfly 44 擁有的天體還要多上 100 倍左右，可觀測到的天體數量不多，也因此使 Dragonfly 44 成為宇宙中相當黯淡的存在，被科學家忽略了數十年之久。

而讓科學家感到困惑的是，星系是穩定存在數十億年以上的系統，必須有大量的物質才能束縛這些高速運動的恆星，但 Dragonfly 44 擁有的天體相較銀河系可說是少之又少，缺乏大量天體束縛的情況下，恆星照理來說應該早就飛散了，除非，有其他的物質將天體束縛在星系之中，而這些物質有可能就是我們觀測不到的暗物質。

為了找出 Dragonfly 44 星系中暗物質的比例，天文學家利用凱克天文台的 DEIMOS（深太空星系成像的多天體光譜拍攝儀器），在 6 個夜晚的時間內，一共觀測該星系內天體的運行速度達 33.5 小時，測得 Dragonfly 44 的質量為太陽質量的 1 兆倍。

耶魯大學天文學家、該研究主要作者 Pieter van Dokkum 指出，「從天體的運行可以得知星系內物質的多寡」，Dragonfly 44 內的星體運行速度非常快，約為每秒 30 英里（48.2 公里），顯示除了星體本身的質量外，星系內還有更多未知物質的質量存在，該研究因此推論 Dragonfly 44 星系中多達 99.99% 為暗物質，只有 0.01% 為我們熟知的一般物質。

Dokkum 表示，先前天文學家們所能研究的類似（暗物質比例高）星系都相對微小許多，這次針對 Dragonfly 44 的重大發現，為科學家尋來了巨大的暗物質研究目標。

參考資料：

Meet Dragonfly 44, the galaxy made of 99.9% dark matter

宇宙的黑暗勢力–黑洞、暗物質與暗能量

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