矮星系Nube，挑战暗物质模型的几乎看不见的星系

降法讲顾

Nube星系。该图是彩色图像和黑白图像的合成，以突出背景。信用:GTC/米雷亚蒙特斯

（）据加那利群岛天文研究所：Nube是一个几乎看不见的矮星系，由加那利群岛天文研究所(IAC)领导的国际研究小组与拉古纳大学(ULL)和其他机构合作发现。

这个名字是由小组中一名研究人员的5岁女儿提出的，是因为这个物体的漫射外观。它的表面亮度很弱，以至于在之前对这部分天空的各种调查中没有被注意到，因为这个物体的漫射外观就像是某种幽灵。这是因为它的恒星分布如此之广，以至于“Nube”(西班牙语中“云”的意思)几乎无法察觉。

这个新发现的星系有一系列特殊的属性，使它区别于以前已知的物体。研究小组估计，Nube是一个比其他同类星系暗10倍的矮星系，但也比其他恒星数量相当的天体大10倍。

为了向稍微懂点天文学的人展示这意味着什么，这个星系的大小是银河系的三分之一，但质量与小麦哲伦星云相似。

“以我们目前的知识，我们不明白一个具有如此极端特征的星系如何能够存在，”文章的第一作者、IAC和ULL的研究员Mireia Montes解释道。

几年来，这篇文章的第二作者Ignacio Trujillo一直在分析Sloan数字巡天(SDSS)图像，这是Legado del IAC Stripe 82项目框架内的一个特定的天空带。在一次数据修订中，他们注意到一个微弱的补丁，看起来足够有趣，可以建立一个研究项目。

下一步是使用来自加那利大望远镜(GTC)的超深多色图像，以确认巡天中的这一片不是某种类型的误差，而是一个极其弥散的物体。由于太暗，很难确定Nube的确切距离。

作者利用美国的格林班克望远镜(GBT)进行的观测，估计Nube的距离为3亿光年，尽管即将在拉帕尔马Roque de los Muchachos天文台用甚大阵列(VLA)射电望远镜和光学威廉·赫歇尔望远镜(WHT)进行的观测应有助于他们证明这一距离是否正确。

Ignacio Trujillo评论说:“如果这个星系离我们更近，它仍然会是一个非常奇怪的物体，并对天体物理学提出重大挑战。”



通过不同的望远镜观察Nube星系。信用:SDSS/GTC/IAC。

对现有暗物质模型的另一个挑战？

一般的规则是，星系内部区域的恒星密度要大得多，并且这种密度随着离中心距离的增加而迅速下降。然而，蒙特斯说，在Nube，“恒星的密度在整个物体中变化很小，这就是为什么它如此微弱，直到我们从GTC获得超深图像，我们才能够很好地观察它。”

Nube让天文学家迷惑不解。研究小组解释说，表面上看，没有相互作用或其他迹象表明其奇怪的性质。宇宙学模拟无法重现它的“极端”特征，即使是基于不同的情景。“在目前公认的宇宙模型中，我们没有一个可行的解释，即冷暗物质，”蒙特斯解释道。

冷暗物质模型可以再现宇宙中的大尺度结构，但也有小尺度的情况，如Nube的情况，它无法给出好的答案。我们已经展示了不同的理论模型如何不能产生它，这使得它成为迄今为止已知的最极端的情况之一。

“有可能利用这个星系，以及我们可能发现的类似星系，我们可以找到额外的线索，这将打开一个了解宇宙的新窗口，”蒙特斯评论道。

Ignacio Trujillo说:“一种很有吸引力的可能性是，Nube的不寻常性质向我们表明，构成暗物质的粒子质量极小。”。如果是这样的话，这个星系不寻常的特性将会证明量子物理学的特性，但是是在星系的尺度上。“如果这个假设得到证实，这将是自然界最美丽的展示之一，将最小的世界与最大的世界统一起来，”他总结道。

这项研究发表在《天文学和天体物理学》杂志上。