这颗遥远远的星系根本是暗物质？

高鹏

有一种物质无人看得见，但又能在观测中看到经由它的重力造成的变形效应，从而得知该物质的确存在。这就是天文学家给予暗物质的描述。不过现在，同样的描述或许也适用于一个极遥远、极微小，距离地球约100亿光年，望远镜根本看不到的星系。虽然看不到，但天文学家借由背景星系的光经过它时发生的少许变形现象，仍然能够侦测到这个不为人所见的星系的存在。这个暗卫星星系是迄今在距离如此遥远的条件下，科学家能侦测到的质量最小的天体。这颗暗卫星星系的发现带着些许意义：第一，它能帮助人类找到更多类似的天体；第二，它还可以协助验证或者推翻现有几种宇宙学理论中，和宇宙结构相关的一些推论。

从事该研究的天文学家说，它真正的关键意义在于在后续发展下，可能出现的两种可能性。第一种可能：假设我们再也找不到更多和它一样的暗卫星星系的话，这意味着先前关于暗物质属性的推论，恐将面临局部改正。反之，与第一种可能性相对的第二种可能性是：如果我们找到的暗卫星星系的数量符合仿真结果，也就是数量算是“相当多”的话，那便能印证我们先前所知道的暗物质属性。

既然有暗卫星星系，那么谁是这颗暗卫星星系所依附的主星系?它编号为JVAS B1938+666，是一个距离地球极遥远的椭圆星系。研究团队原本便是希望运用重力透镜方法寻找一些遥远星系所具有的暗卫星星系(这些卫星星系因几乎不发光或只发出很黯淡的光而得其名)，前述这颗暗卫星星系便是在科学家的努力搜寻中获得的结果。研究团队使用的工具是夏威夷毛纳基山顶上配备有自适应光学仪器设备的凯克望远镜。这是一种能自动追踪星光的自适应光学系统，因为能大幅摆脱地球大气层造成的扰流及信号变形现象，观测结果更为精准。

根据MIT团队的观测结果，这两个从地球视角看来似乎肩并肩的星系，其实距离地球仍稍有远近之别。因此，当距离较近的那个(前述的暗卫星星系，质量较小)行经较远的JVASB1938+666前方时，因前者本身重力场的影响，能使地球上的观测者看见后者所发出的光呈现扭曲变形的现象。这种变形有另一个好记的名称，叫做“爱因斯坦环”。

由于爱因斯坦环的大小、形状及亮度都和前景星系里质量的整体分布息息相关，所以运用所观测到的爱因斯坦环现象经计算后便可得知，这个暗卫星星系的质量大约为太阳的2亿倍。

现有的数值仿真计算模型中，多数都认为银河系的卫星星系应该约有1万颗，但其中只有30颗被观测到。天文学家估计，一种可能是因为其中的许多卫星星系其实是由暗物质构成的，所以，若还是以常规方式观测这群无影无踪的星系，差不多算是自寻烦恼，注定没有收获。又或者是另一种可能性正在向我们招手：天文学中对于“星系究竟由什么物质组成”的观点，现在已经收到了一封可能必须修正的挑战信。

所谓矮星系，也就是卫星星系的基本定义指的是，那些“挂在较大星系尾巴边上、质量较小的一些星系”。或许正由于它质量小，并且质量的大部分并非由恒星所贡献，而是由暗物质所组成，因此，天文学家此次发现的遥远星体，才是如此的昏暗，甚至完全不可见。

这个研究计划的负责人威吉特表示，由于种种原因，这些暗星系无法形成很多很多的恒星，甚至于连一颗恒星都不能形成。因此，打从一开始，它们就是滞留在“暗”的境地里的一群。

威吉特的团队计划继续用这样的方法在宇宙其他区域进行更多卫星系的搜寻工作。或许借由广泛的资料搜集，能逐步揭晓暗物质的庐山真面目。