沒有暗物質!這個星系非常怪

范·杜庫姆（右一）、亞伯拉罕（左一）與來自耶魯大學和多倫多大學的研究生同蜻蜓望遠鏡合影。（多倫多大學/圖）

（本文首發于2018年4月5日《南方周末》）

此前認為,暗物質在宇宙中應該是無處不在的。然而最近的一項研究卻有力地挑戰了這種觀點,科學家發現了一個幾乎不存在暗物質的星系。這一發現同時也關閉了試圖對引力理論進行某種修正的大門。星系中暗物質的缺失竟然成為暗物質存在的證據,這似乎有些荒謬。

我們曾經以為我們眼中的宇宙就是宇宙真實的模樣。望遠鏡的發明和其他波段探測手段的發展拓展了我們的視野,使我們得以窺探宇宙深處。但暗物質這一概念的提出及確立,卻完全顛覆了我們對宇宙的認識。

目前,研究人員認為在宇宙的組成成分中,只有4%是可見物質,剩下看不見的是24%的暗物質和72%的暗能量(根據不同方法計算出的這一比例略有不同),因此我們肉眼可見的宇宙只是真實宇宙的很小一部分而已。

大部分天體物理學家相信,暗物質在早期宇宙形成我們今日所見的包含星系和星系團在內的宇宙大尺度結構的過程中發揮了重要作用,對暗物質的研究將會極大加深我們對基本規律和宇宙演化的理解?；谶@樣的認識,研究人員此前認為,暗物質應該在宇宙中無處不在。然而,最近的一項研究卻有力地挑戰了這種觀點——研究人員發現了一個幾乎不存在暗物質的星系。

這個星系并不“暗”

美國耶魯大學天文學系教授皮耶特·范·杜庫姆(PietervanDokkum)領導的研究小組于2018年3月28日在《自然》上發表了題為《一個缺少暗物質的星系》(Agalaxylackingdarkmatter)的論文。在論文中,他們報告了一項最新發現,即星系NGC1052-DF2中幾乎不含有暗物質。這個研究小組由來自耶魯大學、圣何塞州立大學、多倫多大學、哈佛大學和馬克斯·普朗克天文學研究所的研究人員組成。

范·杜庫姆在接受耶魯大學官網采訪時表示:“我們此前認為每個星系都含有暗物質,并且暗物質是星系起源的原因,所以發現一個沒有暗物質的星系是非常出人意料的。這個發現挑戰了我們理解星系運行的標準觀點,同時也說明形成星系的方式也許有不止一種。”

1933年,瑞士天文學家弗里茲·茲威基(FritzZwick)首先提出“暗物質”的概念。