天文学家发现以暗物质为主的新型天体
2026-01-07 02:25:29 · chineseheadlinenews.com · 来源: 大纪元
藉由美国国家航空航天局(NASA)的哈勃太空望远镜(Hubble Space Telescope),天文学家首次发现一种新型天体,它是没有恒星但富含气体的暗物质云,可能是早期未成功形成的“失败星系”所留下的“遗迹”。
NASA在1月5日发布的新闻稿中指出,这个被昵称为“云9”(Cloud-9)的天体距离地球1,400万光年,是天文学家首次在宇宙中探测到的此类天体。这项发现有助于我们更深入地了解星系的形成、早期宇宙以及暗物质的本质。
美国大学天文研究协会(Association of Universities for Research in Astronomy,AURA)暨太空望远镜科学研究所(Space Telescope Science Institute,STScI)的研究人员福克斯(Andrew Fox)说:“这团云气是通往黑暗宇宙的窗口。”
他说:“我们从理论中得知,宇宙中大部分质量估计都是暗物质,但由于暗物质不发光,因此很难探测到它们。‘云9’让我们得以罕见地一窥这团以暗物质为主的云气。”
这个天体被称为“再电离限制氢云”(Reionization-Limited H I Cloud,RELHIC),它描述的是宇宙早期遗留下来的氢云,一种尚未形成恒星的化石遗迹。
科学家多年来一直在寻找这种理论上的“幽灵天体”存在的证据。直到他们用哈勃太空望远镜观测到这片氢云,并证实它确实没有恒星,才为这个理论提供了佐证。
这项研究的主要报告撰写人、STScI的研究人员阿南德(Gagandeep Anand)说,在使用哈勃太空望远镜之前,人们可能会认为这是一个暗淡的矮星系,用地面望远镜根本无法观测到它。“但藉由哈勃太空望远镜的先进巡天照相机(ACS),我们能确定那里什么也没有。”
“云9”的发现令人意外。同样来自STScI的研究人员比顿(Rachael Beaton)比喻说,在银河系的邻近星系中,或许会有一些废弃的“房子”。
研究人员说,这个天体的发现表明,宇宙中可能存在许多其它小型的、以暗物质为主的结构,也就是未能形成的星系。这项发现为我们提供了新的视角,让我们得以研究宇宙中难以通过传统观测手段(主要针对恒星和星系等明亮天体)进行研究的暗物质成分。
天文学家多年来一直在研究银河系附近的氢云,但这些氢云通常比“云9”更大、更不规则。与其它观测到的氢云相比,“云9”更小、更紧凑、呈现高度球形,其外观与其它氢云截然不同。
“云9”的核心由中性氢组成,直径约4,900光年。研究人员经由该天体发出的无线电波量测到其氢气质量约为太阳的100万倍。假设气体压力与该天体的引力达到平衡(目前看起来确实如此),研究人员计算出该天体的暗物质质量约为50亿个太阳质量。
尽管这团云气的形成方式目前尚属推测,但如果它的质量持续增加,它未来或许会形成星系。
如果它的质量远大于太阳,例如超过太阳质量的50亿倍,它就会坍缩、生成恒星,最终变成一个与其它星系并无二致的星系。如果它的质量远小于太阳质量的50亿倍,其中的气体可能会分散并电离,最终所剩无几。但它目前处于一个恰到好处的位置,有可能保持现有的状态。
研究人员说,“云9”是一个没有恒星的神秘结构的例子。仅仅观察恒星并不能揭示全貌。研究气体和暗物质有助于更全面地了解这些系统中正在发生的事情。
从观测角度来看,辨识这些未能形成的星系极具挑战性,因为附近的星系亮度远远超过它们。这类星系也容易受到环境效应的影响。这些因素进一步减少了人们对这类星系的预期数量。
这种天体因为缺乏恒星,所以为我们提供了一个独特的窗口,让我们得以窥见暗物质云的内在特性,进而帮助我们深入了解早期宇宙和暗物质的物理学。