
哈伯太空望遠鏡所拍攝的暗淡星系CDG-2。(NASA, ESA, D. Li(Utoronto), Image Processing: J. DePasquale(STScI))
美國國家航空暨太空總署(NASA)2月18日發佈,天文學家發現了一個可能是迄今為止最暗的星系——一個名為CDG-2的「幽靈星系」。這個昏暗的星系幾乎不可見,探測到它就如同在煤堆里發現一隻黑貓一樣。但研究人員通過尋找被稱為球狀星團的緊密恆星群,讓它顯露真容。
在浩瀚的宇宙中,一個個星系猶如寶石般閃耀,照亮了黑暗。但在這璀璨的光芒中,卻隱藏着幽靈般的星系,這些低表面亮度星系,如此黯淡,幾乎完全被暗物質所主導,難以探測。暗物質是一種神秘的、看不見的物質,它既不反射光,也不發射光,更不吸收光。
CDG2星系的發現,歸功於其伴星——古老的球狀星團。這些密集排列的球形星團,通常圍繞着較大的星系運行。研究人員利用美國太空總署的哈伯太空望遠鏡、歐洲太空總署的歐幾里德天文台以及位於夏威夷的昴星團望遠鏡,發現這些星團周圍環繞着一層微弱而分散的光芒,這是下方存在星系的有利證據。
CDG2位於英仙座星系團中,距離地球3億光年。與暗物質質量是普通物質質量的五倍的標準星系不同,此星系的總質量的99%都是暗物質。

NASA, ESA, Dayi Li(UToronto); Image Processing: Joseph DePasquale(STScI)
上面這張由NASA哈伯太空望遠鏡拍攝的影像,顯示了低表面亮度星系CDG-2,左側的白色方框標示了觀測區域。右側是該區域的放大圖。紅色虛線圓圈標示了暗物質主導星系的位置。在紅色虛線圓圈內,可以看到四個用藍色小圓圈標示的球狀星團。
「這是第一個僅通過球狀星團數量就探測到的星系」,加拿大多倫多大學的研究團隊負責人李大一在聲明中說,「在保守的假設下,這四個星團代表了CDG-2的全部球狀星團。」
初步分析表明,CDG-2的亮度大約相當於600萬顆類太陽恆星,其中球狀星團占其可見物質的16%。其質量的99%(包括可見物質和暗物質)似乎都是暗物質。其大部分用於恆星形成的普通物質——主要是氫氣——很可能是在與英仙座星系團內其他星系的引力相互作用下被剝離的。而球狀星團由於恆星密度極高,得以抵禦這種引力干擾,成為這顆如今已成幽靈般星系的唯一痕跡。
該研究成果發表在《天文物理學雜誌快報》上。
















