來自美國(guó)、德國(guó)和加拿大的多位天文學(xué)家日前在《自然》雜志發(fā)表論文，稱找到了一個(gè)缺乏暗物質(zhì)的星系。人們相信，宇宙是一個(gè)有著統(tǒng)一自然規(guī)則的整體。以往對(duì)銀河系及遙遠(yuǎn)的星系和星團(tuán)的觀測(cè)證實(shí)，暗物質(zhì)普遍存在于星系和星系團(tuán)之中。這一新發(fā)現(xiàn)是否意味著引力和星系形成的理論再次受到了挑戰(zhàn)?

以耶魯大學(xué)天文學(xué)系教授彼得·馮·杜克姆為首的科研團(tuán)隊(duì)利用世界上一批最大型的望遠(yuǎn)鏡，其中包括10米口徑的凱克望遠(yuǎn)鏡，觀測(cè)了遙遠(yuǎn)的星系NGC1052—DF2。他們分辨出這個(gè)星系內(nèi)部的10個(gè)星團(tuán)，仔細(xì)測(cè)量了這些星團(tuán)的運(yùn)動(dòng)速度，結(jié)果出乎意料——10個(gè)星團(tuán)的速度相對(duì)比較接近。

在一個(gè)自成體系的系統(tǒng)里，天體速度之間的差異，可以反映中心物質(zhì)的質(zhì)量大小。星團(tuán)之間的速度相差不大，意味著星系內(nèi)部包含的質(zhì)量不大，提供的引力不足。計(jì)算表明，NGC1052—DF2星系發(fā)光物質(zhì)的質(zhì)量幾乎達(dá)到提供引力的總質(zhì)量，不發(fā)光的暗物質(zhì)似乎沒有置身其中的余地了。

根據(jù)主流的宇宙學(xué)體系，組成我們生活的常規(guī)物質(zhì)只占到宇宙整體的4%，而神秘的暗物質(zhì)占到27%。暗物質(zhì)看不見摸不著，但是有質(zhì)量，提供引力。它形成彌漫的暈，通過引力的作用控制著一般物質(zhì)的聚集，形成了我們今天看到的宇宙結(jié)構(gòu)。因此，暗物質(zhì)被認(rèn)為在星系的形成過程中扮演著重要的角色，其本質(zhì)是天文學(xué)家熱衷追尋的秘密。觀測(cè)到一個(gè)缺乏暗物質(zhì)的星系，可能成為破解暗物質(zhì)秘密的突破口。這正是此次科研發(fā)現(xiàn)最令人興奮之處。

不過，天文學(xué)家們清醒地認(rèn)識(shí)到，現(xiàn)在確定NGC1052—DF2星系不存在暗物質(zhì)還為時(shí)尚早。由于觀測(cè)到的星團(tuán)數(shù)量不夠豐富，速度的測(cè)量也有較大誤差，整個(gè)結(jié)論的推導(dǎo)過程中，需要考慮特別多的理想模型。因此，未來更多的觀測(cè)時(shí)間和更細(xì)致的數(shù)據(jù)分析可能會(huì)修正或改變現(xiàn)有的結(jié)果。今年夏天，又會(huì)有一批大型的望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)NGC1052—DF2星系的方向，試圖分辨出更多的星團(tuán)，重新測(cè)定它們的速度。

暗物質(zhì)不僅宏觀上影響著宇宙大尺度結(jié)構(gòu)的形成，微觀上也涉及基本粒子的相互作用，因此，它可能是未來一百年天文學(xué)和物理學(xué)最重要的課題之一。中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)的“悟空”衛(wèi)星，就是專門探測(cè)暗物質(zhì)組成成分的科學(xué)儀器。在地球上空500公里的高度上飛行一年多后，它終于發(fā)現(xiàn)了暗物質(zhì)存在的蛛絲馬跡。人類對(duì)暗物質(zhì)的探索，剛剛出發(fā)。