这个星系不寻常：恒星疏，亮度怪，移动快

吕之品

从哈勃太空望远镜获得的数据中描绘出的NGC 1052-DF2全景视图

2018年，美国耶鲁大学的一个小组发现了一个怪异的星系，它与我们迄今发现的星系太不一样了，其中最主要的是，它里面可能没有暗物质。这个星系被称为DF2。

我们知道，宇宙中85%以上的物质是不可见的，被称为暗物质。暗物质是星系形成的“脚手架”——它們把众多的恒星吸聚在一起，形成星系;与真正的脚手架不同的是，星系形成之后，它们也一直留在里面。所以，每个星系中都有暗物质，甚至在组成上还占大头。可是现在，这个星系中竟然可能不含暗物质。

不过，其怪异之处还不止这一点。

这两个星系中，恒星分布都非常稀疏，这使得天文学家很难判断它们离地球有多远。而无法判断距离，我们就无法根据它的亮度算出这个星系的组成，比如有多少暗物质和多少恒星。

既然无法测量距离，天文学家就另辟蹊径，通过电脑模拟达到目的。德国波恩大学的一个小组利用宇宙学标准模型进行了模拟。在星系演化的模拟中，类似DF2的星系出现的位置，换算成真实尺度，距离地球大约3700万光年。

可是，问题来了。

如果DF2星系真的处于这个距离，根据观测数据，它的移动速度好像非常快。虽然这并没有违反任何物理规律（比如超光速），但以这样快的速度移动的星系毕竟非常罕见。这有些不正常。要想让它的移动速度变小，那只有一个可能——它离我们更远。

但假如它离我们比3700万光年还远呢，它的亮度又太不寻常了：它的球状星团亮度如果在比3700万光年还远的地方的话，将比之前看到的任何球状星团都要大得多，也亮得多。

这个意味着DF2星系与宇宙学标准模型不一致。

人们寄希望于哈勃太空望远镜通过另一些办法测出这个稀疏星系与地球的距离。测出距离后，就能知道它们到底在哪方面怪异了：是移动速度方面呢，还是亮度方面。此外，还可以告诉我们星系中暗物质的含量。

但不管怪异出在哪方面，都需要我们做出合理的解释。

球状星团

由成千上万甚至数十万颗恒星组成，外貌呈球形，越往中心恒星越密集。同一个球状星团内的恒星具有相同的演化历程，运动方向和速度都大致相同，它们很可能是在同一时期形成的。