科學家首次發現暗物質密度最大星系

【記者張秉開／編譯】天文觀測首次發現暗物質密度最大的星系，該星系中亮度可以觀測到的恆星只有六顆， 讓科學家感到驚訝。

據美國加州理工學院（Caltech）11月18日的消息，該校天文學家伊凡‧柯比（Evan Kirby）發現，銀河系邊緣的三角座II星系（Triangulum II）在已知星系中，所含的暗物質密度是最大的。

柯比說：「其中的暗物質與亮物質的比值是我所觀測星系中最高的。得到這個測量結果後，我一直在想——哇！」

三角座II星系是一個光線暗淡、體積很小的星系，僅含有1,000顆恆星，與含有1,000～4,000億顆恆星的銀河系相比，數量少得可憐。柯比使用凱克望遠鏡對三角座II星系中的恆星進行觀測，發現只有六顆恆星的亮度足夠在望遠鏡的視野中觀察，其餘的恆星暗淡無光。

柯比測量了這些恆星的速率，以及重力參數等，最後確定星系的質量。之後，柯比助教授將三角座II星系整體質量和其中恆星質量做對比，推算其中的暗物質所占比例非常大，也就是說暗物質的密度很高。

暗物質「撲朔迷離」

當前的物理學認為，暗物質幾乎在宇宙的各個地方都會放射伽瑪射線。但在星系「噪音」（即不同來源的射線源或不同射線等不確定因素）中，如何判斷伽瑪射線來自暗物質是一大難題。



而三角座II星系是很安靜的，甚至有天文學家將之稱為死氣沉沉的星系，因為該星系缺少形成恆星的氣體和其他必須物質。這也可能使三角座II星系成為監測暗物質的好對象。

報導說，並不能絕對確定柯比所測的是星系總質量。法國斯特拉斯堡大學（University of Strasbourg）的科學家測量了三角座II星系外的恆星速率，發現比靠近星系中心的恆星速率要快，這一點和預測的相反。

柯比說：「我的下一步研究是測量並確定其他科研組的發現。如果那些系外恆星沒有系內的速率快，說明三角座II星系是所謂的動態平衡（dynamic equilibrium），這樣則應考慮三角座II星系是最為理想的探測暗物質的伽瑪射線源。」
暗物質無所不在
現代物理學和天文認為，暗物質在宇宙組成物質中占80～90%，但卻是不可見的。而且，暗物質不僅僅是人眼無法看到，即使儀器也無法感知。



2015年9月，物理學網站phys.org報導，科學家可以像觀察被風吹動的樹葉來感知空氣那樣的原理，使用技術方法探索宇宙中的暗物質。例如，現代天文學家希望使用高科技探測器，觀測引力透鏡、宇宙中大尺度結構、微波背景輻射等，來窺測暗物質的蹤影。

因此，有科學家試圖在宏觀宇宙空間中，使用國際空間站阿爾法磁譜儀（AMS）發現諸如正電子（positron）的異常變化，探知設想中的暗物質粒子相互作用情況。

有的科學家則向微觀空間中努力尋找。他們在歐洲核子研究中心（CERN）的大型強子對撞機（LHC）中，製造高能粒子對撞事件，希望發現粒子碰撞前後的能量變化，進而推測能量是否以暗物質的形式逃逸，來檢測暗物質的踪影。