孤独无星的云可能是一个“黑暗”星系
J1351+0039的H I柱密度图，来自FAST观测，蓝色轮廓叠加在DESI RGB （g，r，z）图像上。图片来源：徐金龙等，arXiv（2026年）。DOI： 10.48550/arXiv.2609.29852
（神秘的地球uux.cn）据美国物理学家组织网（Shreejaya Karantha）：使用中国FAST射电望远镜的天文学家发现了一个紧密的氢云，周围没有可见恒星或星系。这可能是迄今为止最有力的孤立“暗星系”候选之一，该星系中性氢质量接近太阳的50万倍。该发现论文于9月24日发布在arXiv预印本服务器上。
星系幽灵
在λ冷暗物质（ΛCDM）模型中，结构形成是层级的：先形成小型暗物质晕，然后合并形成更大的晕和星系。模型还预测，一些低质量晕根本不会形成恒星。
有多种过程可以抑制低质量下的恒星形成。其中之一是，在宇宙再电离后，晕中的气体被紫外线背景（类星体和星系的弥散辐射）加热，因此永远不会变得足够冷和密度以形成恒星。这种无恒星、含气体晕被预测存在，被称为再电离限制H-I云（RELHICs）或“暗星系”。
由于它们几乎没有恒星，只能通过中性氢气发出的光——被称为21厘米氢线——来发现它们。但有一个问题：微弱的矮星系仅因表面亮度限制就可能看起来暗，因此天文学家必须区分这些与真正无星的晕。迄今为止，仅有一枚RELHIC被观察确认，并发现了两颗有前景的候选者。
孤狼
在这项新研究中，中国国家天文台的徐金龙和团队研究了一团孤立的中性氢云J1351+0039，该云在五百米孔径球面射电望远镜（FAST）的盲测H I巡天中发现。“它被归类为孤立星系，是因为没有大型星系位于投影角距离为1.5∘（<100 kpc）且系统速度低于250公里/秒内，”团队在论文中写道。
研究人员在2026年7月至8月间观测了三次，以获取高质量数据。天文学家未发现与J1351+0039相关的彗星尾巴、气态桥或附近的伴星，因此排除了引力“潮汐”起源的可能性。对其动力学的研究显示，总质量约为1.3亿个太阳。
然而，DESI遗产调查的深度光学观测并未发现对应的恒星对应物。因此，其大部分质量归因于暗物质，“使这个孤立系统成为RELHIC或超微弱星系的理想候选”，研究人员表示。
它呈圆形，具有正速度，温度约为10,000开尔文（17,540°F），与紫外背景保持平衡。所有这些性质都与一个从未冷却到足以形成恒星的暗星系相符。
随机运动
J1351+0039显示出较弱的旋转，这与支持旋转的盘状星系不同。气体的旋转速度仅约为4.2公里/秒，而其随机运动速度约为11.6公里/秒。由于随机运动大于有序旋转，云主要依靠其自身随机移动气体的向外压力支撑。
团队解释道：“压力支撑性质因此表明J1351+0039可能是逐渐获得角动量的RELHIC。”
团队指出，表面亮度极低的光学对应物在DESI图像中可能未被检测到。因此，可能需要使用詹姆斯·韦伯太空望远镜或哈勃太空望远镜拍摄的深空照片来确认J1351+0039是否真正无星。
此前的暗星系并非完全孤立于太空中。它们是在大质量星系附近被发现的。研究人员总结，J1351+0039的完全分离使其成为迄今为止识别出的最干净、最具说服力的“分离”RELHIC候选者。
出版信息
徐金龙等，《发现分离的RELHIC候选体：J1351+0039》，arXiv（2026）。DOI： 10.48550/arxiv.2609.29852
