發現無暗物質星系 挑戰星系形成理論
自由
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顛覆暗物質是宇宙結構「骨架」論點
〔編譯管淑平／綜合報導〕美國和歐洲天文學家二十八日在「自然」期刊聯合發表的研究
報告指出，首次發現一個俄羅斯天文學家數年前觀測到的星系不存在暗物質。「暗物質」
據信是目前所知宇宙的重要「骨架」，佔宇宙結構的四分之一，若該星系經證實確實僅由
常規物質組成，將是目前已知唯一無暗物質的星系，將改寫、甚至顛覆目前星系形成主流
理論。
這個名為NGC1052-DF2的星系，大小約與地球所在的銀河系相當，但其恆星數量比銀河系
少了約兩百倍。這些恆星群聚成一個個異常明亮的球狀星團，研究人員估測這些恆星質量
為兩億「太陽質量」，並以其規模估計將有約八百億太陽質量的暗物質存在。然而，DF2
星系總質量不超過三億太陽質量，顯示該星系所有質量幾乎來自這些恆星，沒有暗物質存
在餘地。此外，這些星團與該星系同速運行，若存在暗物質，運行速度應該更快或更慢。
報告第一作者、耶魯大學天文學教授范多克姆（Pieter van Dokkum）說，「發現一個沒
有暗物質的星系實在是意外」；共同作者、多倫多大學天文學家亞伯拉罕（Roberto Abra
ham）說，他們還以為觀測出錯，後來突然明白箇中含意，頓時大為驚訝，「這真的很奇
特」。
科學家無法直接觀測暗物質是否存在，只能從重力拉扯效應加以推論，據信暗物質佔宇宙
結構的四分之一、總質量的八成。報告作者、德國馬克斯普朗克無線電天文學研究所天文
學家梅瑞特（Allison Merritt）指出，「傳統上認為（暗物質）是所有星系不可或缺的
一部分，將星系黏結在一起，是星系組成的骨架」。
DF2星系挑戰長期以來認為常規物質與暗物質交互作用、乃星系形成關鍵的觀點。范多克
姆說，「暗物質顯然並非星系形成所必需」。
距地球6500萬光年
距離地球約六千五百萬光年的DF2星系為「超稀疏星系」（Ultra diffuse galaxy），這
種朦朧星系可大如銀河系，但亮度僅後者的一％，且物質密度極低、恆星稀少，有如散佈
在太空中的「幽靈」。范多克姆等人利用「蜻蜓長焦透鏡陣列」（Dragonfly Telephoto
Array）深入探究大型超稀疏星系，被DF2異常明亮星團所吸引，意外發現其獨特之處。