在宇宙的廣袤空間中,星系形態各異,有的光芒萬丈,有的卻暗淡難尋。近日,天文學家取得了一項重要發現——確認了一個幾乎完全由暗物質主導的星系,這一發現為研究宇宙的神秘物質提供了新的線索。
這個被命名為CDG-2的星系極為特殊,其星光亮度僅相當于約100萬個太陽的亮度總和,在浩瀚宇宙中幾乎難以察覺。與我們所熟知的銀河系相比,CDG-2顯得極為“寒酸”,銀河系擁有超過150個球狀星團,而CDG-2似乎僅包含四個。
探測如此暗淡的星系困難重重。加拿大多倫多大學的David Li及其團隊運用先進的統計技術,通過搜尋球狀星團來尋找線索。球狀星團是通常圍繞正常星系運行的致密球形恒星群,它們的緊密聚集可能暗示著暗弱、隱藏恒星群體的存在。憑借這種方法,團隊識別出了10個先前已確認的低表面亮度星系和兩個額外的暗星系候選體。
為確認其中一個暗星系候選體,天文學家動用了三臺頂尖觀測設備:哈勃太空望遠鏡、歐空局的歐幾里得太空天文臺以及位于夏威夷的斯巴魯望遠鏡。哈勃的高分辨率成像顯示,在距離地球3億光年之外的英仙座星系團中,存在一個由四個球狀星團組成的緊密集合。后續利用哈勃、歐幾里得和斯巴魯數據的研究,發現了環繞這些星團的微弱、彌散輝光,這成為該隱藏星系存在的重要證據。
David Li介紹,CDG-2是首個完全通過其球狀星團族群被探測到的星系。在保守假設下,這四個星團就代表了CDG-2的全部球狀星團數量。初步分析表明,CDG-2的光度約為100萬顆類太陽恒星的總和,其中四個球狀星團占了其可見物質的16%。然而,其總質量中高達99%的部分似乎由暗物質組成。它的大部分能夠形成恒星的正常物質,如氫氣,很可能因與英仙座星系團內其他星系的引力相互作用而被剝離。
奧地利因斯布魯克大學天體與粒子物理研究所的Francine Marleau指出,歐幾里得的數據清晰地證實了CDG-2極其微弱的彌散光的存在,首次展現出隱藏在這些球狀星團背后的星系。英仙座星系團的歐幾里得圖像展示了該任務在探測新的低表面亮度星系,包括極其暗弱者方面的獨特能力,同時還能呈現它們的球狀星團、核星團、內部結構及周圍環境。
球狀星團具有極高的恒星密度,且受引力束縛極強,這使得它們更能抵御引潮力的破壞,成為追蹤此類“幽靈星系”的可靠標識。相關研究論文已發表于《天體物理學雜志通訊》,這一發現無疑將推動天文學界對暗物質和低亮度星系的深入研究。














