一个没有恒星的原始暗物质星系

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在星系J0613+52中观测到的氢气的艺术概念。颜色表示气体相对于我们的旋转运动。鸣谢:美国科学技术学会POSS-11，美国国家科学基金会/GBO/P .沃斯滕

（）据《今日宇宙》（卡罗琳·柯林斯·彼得森）：那里有一个星系没有明显的恒星，但大部分充满了暗物质。你说什么？一个没有恒星的星系？那不是不可能吗？根据发现它并试图解释为什么它看起来没有恒星的天文学家的说法，不一定。“我们所知道的是，这是一个令人难以置信的富含气体的星系，”格林班克天文台的凯伦·奥尼尔说，他是一名研究这一原始星系物体的天文学家。“它没有像我们预期的那样证明恒星的形成，可能是因为它的气体太分散了。”

奥尼尔和他的同事们在进行天空调查时发现了这个奇怪的、看起来没有星星的物体，名为J0613+52。他们的目标是一组所谓的“低表面亮度”星系（LSBG）。他们使用格林班克望远镜、阿雷西博望远镜（在它过早结束之前）和纳奈射电望远镜观察了350个这种暗淡、弥散的天体。这个想法是对它们进行调查，确定它们的气体含量和动态质量。

J0613+52并不是球队最初的目标之一。相反，据奥尼尔说，他们在试图找出为什么绿色银行和Nan? ay的一些数据不匹配时偶然发现了它。“GBT被意外地指向错误的坐标，并发现了这个物体，”她解释说，并指出这个星系是新的和未知的。112秒差距内没有星系，这使它成为一个相当孤立的目标。有趣的是，根据他们的观察，研究小组发现J0613+52的质量和气体含量特征与正常螺旋大致相同。然而，它没有星星。这提出了一个他们想要解决的谜团。

什么是低表面亮度星系？

当你把J0613+52所代表的星系类型与更熟悉的星系类型（如充满恒星的螺旋星系和椭圆星系）进行比较时，它是一个奇怪的星系。首先，它是一个形状不规则的矮星系。没有任何明显的星星，相当暗淡。像这样的物体最不寻常的地方在于暗物质似乎主导了它们的组成。如果J0613+52像其他的一样，它可能有高达95%的暗物质限制了我们可以探测到的中性气态氢。

那么，为什么J0613+52中没有星星呢？奥尼尔将其描述为“未进化的”矮星。这是因为中性氢气成分太分散，太分散了。LSBG通常引力较小，这使得它们自身很难形成恒星。所以，它们进化得非常缓慢。如果它们真的开始将气体转化为恒星，这需要很长时间。一些天文学家认为LSBG是宇宙时间后期形成的天体。这或许可以解释为什么在相对“现代”的时代会出现这种生物。



在所谓的“暗物质星系”室女座121中追踪气体的射电视图。鸣谢:阿雷西博射电望远镜

此外，J0613+52距离任何邻近星系都太远，无法与它们发生引力作用。这意味着它们不能通过任何可能的合并或碰撞来触发恒星的形成。她说:“J0613+52似乎既没有受到干扰，也没有开发出来。“这可能是我们首次发现由原始气体组成的附近星系。“这意味着它的气体含量基本上不会随着时间的推移而变化。

J0613+52和暗物质

J0613+52本身就很迷人，但它对暗物质也有一些看法。我们看不到这个未知的“东西”，但我们可以测量它的引力效应。它似乎在这些矮LSBG形成的区域占据主导地位，这让天文学家深入了解了这些物质在宇宙中的分布情况。

暗物质含量也可以解释为什么像J0613+52这样的星系不容易与其他星系相互作用。暗物质“晕”就像守门人一样将它们分开。这种“接触”的缺乏可能会阻止它因碰撞而形成巨星。这些种类的恒星是最先形成的。它们最终在超新星爆发中死亡，并在它们的环境中播种了恒星和行星形成所需的重元素。J0613+52和其他恒星没有那些重元素，这是恒星没有在它们内部形成的另一个线索。

还有其他像这个暗物质星系一样的吗？

这不是第一次有人偶然发现像这样的“黑暗”星系。当然还有其他候选人。天文学家于2005年在室女座星团中发现了一个名为室女座1 21的黑暗星系。一个共识是它主要由暗物质组成。这也描述了J0613+52。室女座1 21也是用射电望远镜发现的，寻找氢气分子的振动。然而，自发现以来，一些天文学家认为这个黑暗的星系可能是很久以前星系碰撞产生的气体和碎片潮汐尾巴的一部分。这种不确定性就是为什么对J0613+52的进一步观察至关重要。

奥尼尔在AAS的演讲中指出，将需要高灵敏度的仪器来探索J0613+52并了解其特性。格林银行将安装一台新的相机，名为“羊驼”（用于天文学的高级L波段相控阵相机）。一旦启动并运行，羊驼将扩大望远镜的视野，使天文学家能够进一步探索J0613+52和其他像它一样的低表面亮度星系。