暗物质构成的星系
科学家新发现8个矮星系，其中7个盘旋在银河系周围
一项新研究证实，最近发现的盘旋在银河系周围极暗的小“霍比特”星系几乎全部由暗物质构成。暗物质是一种神秘物质，科学家认为，它占了宇宙的大部分质量，但用现有设备看不见它。这一发现刊登在11月10日出版的《天体物理学杂志》上，它可能有助于揭开长期以来让天文学家困惑不已的宇宙质量之谜，还能解释这么小的星系是如何形成的。
根据解释宇宙发展和演变的“冷暗物质”模型，大的星系象我们的银河系应该被一群小上数百倍的“矮”星系环绕着。不过，直到最近，天文学家只发现了11个这样的“矮”星系。为了解释所谓的“看不见的矮星系”这一问题，理论家们已经建议，多数矮星系几乎不含恒星，即便有也相当少，相反基本上全由暗物质组成。
今年年初，斯隆数字巡天小组成员宣布，他们已经在本星系群中发现8个极暗的小星系，可能属于这种奇异的“暗”星系一类。因为这些新星系比已知的象大、小麦哲伦星系一样的矮星系还要小得多，部分科学家将它们称为“霍比特”星系。
利用位于夏威夷的凯克2号望远镜，美国加利福尼亚理工学院的约书亚·西蒙和加拿大赫兹伯格天体物理学研究所的玛勒·格哈进行了后续研究，根据“霍比特”星系内恒星移动的速度计算其质量。两人证实每个星系都在有史以来测量的最小的星系之列，比我们的银河系小10000多倍。他们还发现，这些星系的质量大约是单独从其恒星计算的100倍。西蒙说：“所以其余的质量肯定在其它某种物质中。”
天文学家普遍认为，多数星系，包括我们的银河系拥有比常规物质更多的暗物质，但这些最新发现的“霍比特”星系将这一趋势发挥到了极致。西蒙说：“我们的研究缩小了‘冷暗物质’理论和银河系矮星系数量明显越来越多的观测之间的差距，并让我们了解这些星系更多的特点。”
W.M.凯克天文台主管塔夫脱·阿曼德洛夫认为这些新发现意义重大。没有参与这项研究的塔夫脱说：“这是朝着揭开‘看不见的矮星系之谜’迈出的真正的第一步。”这些新发现还为这么小的星系是如何形成的这一问题提供了一个可能的解释。根据给“霍比特”星系进行的质量测量，研究人员推测，由在宇宙大爆炸后短短数百年形成的第一批恒星发出的强烈的紫外线辐射可能将所有的氢气从仍在形成中的霍比特星系中吹出来。而氢气的损失严重抑制了未来恒星的形成，从而让这些星系变得非常暗或甚至是一片漆黑。
西蒙估计，科学家们将需要找到另外100到200个这样的星系以最终解决预测的和观测到的矮星系数量之间的差异。不过，自从科学家们预言很多暗物质星系根本不含任何恒星以来，这可能证明有难度。让这些看不见的星系“现身”的一个可能的办法就是寻找它们对银河系的影响。西蒙说：“如果你有数百个这样的星系绕银河系轨道运行，你可能认为它们对银河系盘面有一种影响。银河系拥有一层有数万光年远的非常薄的恒星和气体盘面。如果它继续被这几团暗物质撞击，每团有100万个太阳的质量那么重，那你可能认为它会对银河系盘面的结构产生影响。”
另一方面，一些科学家推测，暗物质微粒能像它们的反物质微粒一样发挥作用。当常规物质和反物质发生碰撞的时候，它们互相消灭并产生大量的能量。西蒙说：“暗物质可以做同样的事。你会以为这是来自这几团暗物质的高能量伽马射线。”西蒙表示，未来的太空天文台，象美国宇航局预定于明年启动的伽马射线大面积太空望远镜，能探测到这些暗物质伽马射线。
(杨孝文) 新浪科技
