天文學家首次發現幾乎沒有暗物質的星系

暗物質是不可見的，不可檢測的 - 這引發了問題，我們怎麼知道它存在？20世紀30年代天文學家首先懷疑暗物質的存在，當時觀察到星系運動速度比通過開普勒定律預期的要大，這可能暗示著暗物質的存在。現在耶魯大學的科學家首次發現了一個看起來幾乎完全沒有暗物質的星系。

此前科學家認為恆星和星系移動的速度應與其質量成正比。但是在1933年對一組星系進行觀測時，瑞士天體物理學家Fritz Zwicky發現情況並非如此，星系團中星系的速度彌散度太高，星系團中應該存在大量的暗物質，其質量遠超過可見星系。

但是由於暗物質不反射或吸收光線，並且只能通過其與普通（重子）物質的引力相互作用才能間接檢測到這一事實，所以這種搜索變得棘手。過去85年來的進一步研究已經揭示了暗物質的更多情況。在整個宇宙中，暗物質遠遠超過了普通物質。在與我們銀河系相似的星系中，這個比例通常在30：1左右，而矮星系中的暗物質可能比普通物質多達400倍。

這使得星系NGC1052-DF2變得非常奇怪 - 它似乎根本沒有暗物質。在這項新研究中，耶魯大學的研究人員測量了銀河系中10個星團的運動，發現他們的運動速度約為37,000公里/小時。這相對較慢，這意味著沒有「缺失」質量。該研究的主要作者Pieter van Dokkum表示：「星系中的恆星可以解釋所有的質量，而且似乎沒有任何留給暗物質的空間。」

研究人員首先用耶魯的「蜻蜓長焦陣列」望遠鏡觀察NGC1052-DF2，隨後奇怪的星系引起了團隊的注意。為了進一步研究星系並計算其質量，研究小組利用夏威夷凱克天文台以及哈勃太空望遠鏡進行了光譜觀測。

目前NGC1052-DF2如何在沒有暗物質的情況下形成是不確定的 - 正如「蜻蜓44」(Dragonfly 44)星系的起源一樣，它具有完全相反的問題，即由99.99％的暗物質組成。

「我們認為每個星系都有暗物質，暗物質就是星系的開始，」 van Dokkum表示。「所以找到一個沒有它的星系是意想不到的，它挑戰了我們認為星系如何工作的標準化思維，它暗示著暗物質是真實的。除了星系的其他成分之外，它有它自己的獨立存在，這個結果也表明，可能不止存在一種形成星系的方式。「

該研究結果發表在《自然》雜誌上。

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