科学家们发现了一个巨大的气体云，它竟然忘记形成星系
LBVI多波段图像，星系放大（左上角内嵌）。HI云的位置用红色加号标记。圆圈标示了用盖亚识别出的前景恒星。图片来源：uux.cn/arXiv（2025年）。DOI：10.48550/arxiv.2512.24924
（神秘的地球uux.cn）据今日科学新闻：在距离我们邻近约9400万光年的近宇宙中，那片寂静而寒冷的宇宙中，存在着一个幽灵。多年来，它似乎不过是一道影子——一团巨大的、看不见的气体云，漂浮在虚空中，没有一颗星星。天文学家称它为FAST J0139+4328，在我们观星历史上的短暂时期，它曾被誉为深奥的谜团：宇宙后院发现的第一个孤立暗星系。这里是引力将物质聚集的地方，但恒星形成的火焰似乎从未点燃，留下了一个黑暗而寂静的谜团。
但宇宙常常隐藏秘密在微弱的面纱后，等待更敏锐的目光多看一会儿、更深一点。由贝尔格莱德天文台的安娜·米特拉希诺维奇领导的塞尔维亚和俄罗斯天文学家团队决定揭开这层面纱。他们并不相信这个氢岛真的是空的。他们揭开FAST J0139+4328真相的旅程，最近重写了这个遥远物体的故事，将其从黑暗幽灵转变为微弱闪烁的现实。
隐形岛之谜
这个宇宙异常的故事始于2023年。当时，五百米口径球面射电望远镜（FAST）横扫天空，接收到来自一大团中性原子氢云的信号。这是一个重要的发现——一个孤立漂浮的巨大气体储藏。当研究人员用标准光学望远镜观察同一片天空时，他们什么也没看到。没有星星，没有光芒，也没有银河系的迹象。由于它看起来是一团没有光学对应物的气体云，FAST J0139+4328被归类为暗星系。
这些暗星系是某些天文学理论中的圣杯，代表着“失败”的星系，拥有恒星的原材料，却从未孕育出恒星。一度，FAST J0139+4328成为这一现象的典范。那是一个孤立、无星的气体光环，黑暗中孤独的巨人。但分类是基于我们看不到的东西，而在科学中，缺乏证据并不总是缺席的证据。问题依然存在：它真的是空无一物，还是它的星星只是太害羞，无法被我们现有的技术看到？
透过黑暗凝视
为回答这个问题，米特拉希诺维奇和同事们利用了米兰科维奇和内德利科维奇望远镜，这些仪器能够进行深度且耐心的观测。他们并不在寻找明亮、明显的签名;他们在寻找夜空喧嚣中最微弱的光线。团队进行了深度光学观测和光谱跟踪，聚焦于氢云已知所在的坐标。
研究人员的耐心最终得到了回报。随着数据处理，黑暗中开始出现一丝微弱的光芒。它不是一群璀璨的恒星，而是一群脆弱的恒星，一直隐藏在明处。研究人员在论文中写道：“利用1.4米的米兰科维奇和0.6米内德利科维奇望远镜，以及对该场的光谱跟踪，我们报告了在HI云位置明确发现了一个低表面亮度（LSB）光学对应物。”这一发现改变了一切。“黑暗银河系”不再黑暗;它有一个光学对应物，一群幽灵般的星星终于走进了光明。
光中显现的幽灵
成像显示这些恒星并非完全位于气体云中心。相反，光学对应物略有偏移，距离氢坐标中心约30.3角秒。为了确认这些恒星确实属于云层，而非巧合地排列的远方背景天体，团队寻找了一个特定的特征：氢-α发射。这道光作为宇宙指纹，使科学家能够测量天体的红移。
结果是明确的。该恒星系统共享与中性氢云一致的红移。这建立了物理联系，证明恒星和气体属于同一结构。确认这一关联后，研究人员正式重新分类了FAST J0139+4328。它不再是黑暗的银河系。相反，它是一个孤立的低表面亮度（LSB）矮星系。这些LSB星系是奇特的漫射系统，它们发出的光至少比夜空本身的环境亮度低一个等级。它们是宇宙中的轻量级，通常由数十亿颗星组成，分散得几乎透明。
隐藏巨人的解剖学
一旦发现了星系，天文学家们开始测量其真实比例。尽管FAST J0139+4328较为隐蔽，但它是一个重要的实体。研究确定其恒星质量相当于大约720万颗太阳。其总光度同样相当可观，拥有相当于1110万个太阳光度的能量。然而，这个星系最引人注目的特征是其组成。
FAST J0139+4328是一个极度富气的世界。研究人员计算出气体与恒星质量比约为11.5。这意味着银河系中每有一点固体“恒星物质”，都潜藏着近十二倍的原始氢气。它是一个原始、欠发达的系统，刚刚开始将气体转化为恒星的工作。从它遥远的9400万光年高处看，它罕见地展现了一个存在于可见边缘的银河系，是真正黑暗与耀眼明亮之间的桥梁。
来自微弱与远方的教训
FAST J0139+4328的重新分类不仅仅是数据库的变化;它是一个警示故事，提醒我们如何研究宇宙。天文学家得出结论，星星一直都在那里;它们仅仅低于之前调查的探测限。如果我们只依赖中深度观测，我们仍然会相信这个星系是一个无星的虚空。这一发现凸显了我们当前对宇宙理解以及技术局限中的一个重大空白。
“这强调了中深度巡天中未探测到的现象不足以排除微弱高频恒星系中恒星群体的存在。研究人员指出，未来类似候选项目需要深度光学成像来区分真正无恒星晕和极端的LSB星系群体。通过在FAST J0139+4328发现恒星，团队表明许多其他“黑云”实际上可能藏有隐藏星系。
这项研究之所以重要，是因为它改变了我们寻找宇宙基石的方式。如果我们想理解星系是如何形成的，为什么有些星系保持小而暗淡，而有些则变成像银河系那样璀璨的螺旋，我们必须能够找到它们——甚至包括幽灵。米特拉希诺维奇的团队已经在计划进行进一步的光谱观测，以揭示这种富含气体的矮星的演化路径。每当我们将一个“黑暗”的物体变成“明亮”物体时，我们就能更清晰地看到宇宙结构的图景，证明即使在最深的太空阴影中，通常也有东西在回望。
更多信息：Ana Mitrašinović 等人，《发现与 HI 云 FAST J0139+4328 相关的星系》，arXiv（2025）。DOI：10.48550/arxiv.2512.24924
