這個星系不尋常：恒星疏，亮度怪，移動快

呂之品

從哈勃太空望遠鏡獲得的數據中描繪出的NGC 1052-DF2全景視圖

2018年，美國耶魯大學的一個小組發現了一個怪異的星系，它與我們迄今發現的星系太不一樣了，其中最主要的是，它里面可能沒有暗物質。這個星系被稱為DF2。

我們知道，宇宙中85%以上的物質是不可見的，被稱為暗物質。暗物質是星系形成的“腳手架”——它們把眾多的恒星吸聚在一起，形成星系;與真正的腳手架不同的是，星系形成之后，它們也一直留在里面。所以，每個星系中都有暗物質，甚至在組成上還占大頭。可是現在，這個星系中竟然可能不含暗物質。

不過，其怪異之處還不止這一點。

這兩個星系中，恒星分布都非常稀疏，這使得天文學家很難判斷它們離地球有多遠。而無法判斷距離，我們就無法根據它的亮度算出這個星系的組成，比如有多少暗物質和多少恒星。

既然無法測量距離，天文學家就另辟蹊徑，通過電腦模擬達到目的。德國波恩大學的一個小組利用宇宙學標準模型進行了模擬。在星系演化的模擬中，類似DF2的星系出現的位置，換算成真實尺度，距離地球大約3700萬光年。

可是，問題來了。

如果DF2星系真的處于這個距離，根據觀測數據，它的移動速度好像非常快。雖然這并沒有違反任何物理規律（比如超光速），但以這樣快的速度移動的星系畢竟非常罕見。這有些不正常。要想讓它的移動速度變小，那只有一個可能——它離我們更遠。

但假如它離我們比3700萬光年還遠呢，它的亮度又太不尋常了：它的球狀星團亮度如果在比3700萬光年還遠的地方的話，將比之前看到的任何球狀星團都要大得多，也亮得多。

這個意味著DF2星系與宇宙學標準模型不一致。

人們寄希望于哈勃太空望遠鏡通過另一些辦法測出這個稀疏星系與地球的距離。測出距離后，就能知道它們到底在哪方面怪異了：是移動速度方面呢，還是亮度方面。此外，還可以告訴我們星系中暗物質的含量。

但不管怪異出在哪方面，都需要我們做出合理的解釋。

球狀星團

由成千上萬甚至數十萬顆恒星組成，外貌呈球形，越往中心恒星越密集。同一個球狀星團內的恒星具有相同的演化歷程，運動方向和速度都大致相同，它們很可能是在同一時期形成的。