哈伯望遠鏡發現暗星系 暗物質占比逾99.9%
Hubble spotted a ‘dark galaxy’ that’s at least 99.9% dark matter
23 FEB 2026 5:00 PM ETBYDANIEL CLERY
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天文學家表示,他們已找到迄今最佳的「暗星系」候選對象——這類星系幾乎完全由暗物質構成。這種神秘物質的重力據信能將所有星系凝聚在一起。研究團隊翻查哈伯太空望遠鏡的圖像檔案,尋找任何異常聚集的球狀星團(即使在暗淡星系中仍明亮發光的恆星團塊),結果發現一組緊密相連的四個星團,明顯受強大重力場約束。然而周圍僅有微弱光暈環繞,只有零星恆星而非典型星系那般數十億顆閃耀恆星。團隊估計,該天體(命名為暗星系候選2號,CDG-2)的組成中暗物質占比超過99.9%。
若獲證實,其存在將強化目前對這類「低表面亮度星系」形成機制的認知:暗物質的局部區域透過重力將氣體拉入足夠稠密的雲氣,觸發恆星形成,但此過程早期便告中止,導致誕生出恆星數量遠少於銀河系等典型星系的龐大星系。這類暗淡星系自約40年前發現以來,近十年因智利的暗能量相機與新墨西哥州由48支現成長焦鏡頭組成的蜻蜓望遠鏡陣列(Dragonfly Telephoto Array)而被發現數量大增。
暗淡星系的顯著特徵在於球狀星團——由數萬至數百萬顆恆星構成的球形聚集團。它們被認為代表星系最初的恆星工廠,誕生於原始暗物質區域內。多倫多大學統計學家李大一表示:「這些星團能有效追蹤星系中的暗物質含量。」
此類暗淡星系常見於星系團中,這些由數百至數千個星系組成的巨大結構靠重力維繫。星系團是宇宙中的混亂區域,星系相互擠壓,攪動並加熱星系間氣體。學界推測,這些少數恆星的星系在宇宙撞車場中因其他星系剝離了其恆星形成所需的氫氣而停止發展。
此發現讓天文學家不禁疑惑:暗星系的極限究竟在哪?李大一指出:「可能存在一類極其黯淡的星系,它們完全沒有孤立恆星,內部僅含球狀星團。那麼此類星系的所有其他物質或質量就全是暗物質。」
李大一及其團隊透過掃描距地球約2.4億光年、包含數千個星系的英仙座星系團哈伯圖像,搜尋異常集中的球狀星團以尋找此類暗星系。2022年他們報告發現一組周圍無其他輻射的四個星團,命名為CDG-1。但後續透過哈伯望遠鏡與歐洲太空總署歐幾里得太空望遠鏡的檔案再觀察,卻一無所獲。
李大一團隊上週在《天體物理學期刊通訊》刊文表示,他們更新統計模型並重新檢視英仙座檔案,發現另一組四個球狀星團——CDG-2。當疊合該位置的多張哈伯影像時,合成圖像顯示四個星團周圍存在極微弱的光暈;在歐幾里得新發布數據中也觀測到相同微光,這正是暗星系在氣體遭剝離前勉強形成的少數恆星。李大一表示,此發現證明「這類形成機制確實可行」。
未參與研究的格羅寧根大學天文學家雷尼爾·佩萊蒂埃提出保留意見,認為這些「星團」可能僅是沿視線方向恰好緊密排列的星系。團隊需透過光譜分析證實它們確實是球狀星團,但該距離的觀測極具挑戰性。
佩萊蒂埃並不否定暗星系存在,也認同CDG-2屬於「顯著異常案例」。但他強調,「幾乎完全黑暗」與「完全黑暗」存在本質差異:「學界真正想尋找的是完全黑暗的星系,而這項發現尚未達到。」