天文学家发现暗星系候选体 含20亿太阳质量氢气

驱动中国11月9日消息，天文学家发现一个被称为“暗星系”候选天体的气体结构，编号AGC 322753。该天体含有约相当于20亿个太阳质量的氢气，目前似乎没有恒星，若最终确认，将成为一个质量异常庞大的无恒星星系。

暗星系指内部含有气体和暗物质，却几乎没有恒星甚至完全没有恒星的星系。这类天体的存在有助于解释为何部分星系能够形成恒星，而另一些始终保持黑暗，也可用于检验现有星系形成理论。

当前科学家普遍认可的宇宙模型是Lambda-CDM模型。该模型假设宇宙中存在暗能量和冷暗物质两种不可见成分，暗能量被认为推动宇宙加速膨胀，冷暗物质被推测约占宇宙全部物质的85%。在该模型中，暗物质晕为星系形成提供引力框架，气体聚集在暗物质晕内部，随后冷却、坍缩，最终形成恒星。天文学家仍在探究这一过程为何在某些暗物质晕中出现，在另一些暗物质晕中未出现。

一种可能情形是，部分星系含有大量氢气却几乎没有形成恒星，因此极难观测。此次候选天体的研究由澳大利亚斯威本科技大学研究人员完成，成果发表于《皇家天文学会月刊》。研究人员通过对比两项已有射电观测项目数据发现该目标，其中一项来自波多黎各阿雷西博天文台，另一项来自中国500米口径球面射电望远镜FAST。两台望远镜均探测到一团质量巨大的氢气云。研究人员指出，AGC 322753体量太大，不太可能完全不含恒星。

与过去十年间其他暗星系候选天体相比，AGC 322753的特别之处在于它可能正在旋转。氢气会以特定波长发射无线电波，气体朝向地球运动时信号波长缩短，远离地球时波长变长。AGC 322753发出的信号出现两个明显峰值，意味着氢气云一侧可能正朝地球方向移动，另一侧正在远离地球。这可能表明氢气形成类似普通星系旋转盘的有序结构，尽管该天体似乎从未形成恒星。

斯威本科技大学研究人员、论文作者马尔科·莫纳奇表示，理论模型和模拟结果都显示暗星系不应该旋转，因此这一发现非常有意思。如果AGC 322753确实是一个没有恒星却正在旋转的气体盘，天文学家需要解释这些气体为何能在不形成恒星的情况下组织成如此规整的结构。

另一个问题是，大多数星系形成模型预测，拥有如此庞大氢气储量的云团至少应形成一些恒星，因为密度最高区域会在自身引力作用下坍缩并点燃恒星形成过程。论文合著者认为，AGC 322753完全不含恒星的可能性或许很低，因此更倾向于该天体可能存在亮度极低、难以观测到的恒星，属于一种“近乎暗星系”。如果真是如此，这些恒星的亮度也会非常微弱。

研究人员使用DESI Legacy Imaging Surveys项目的深空光学图像进行搜索，仍未发现任何恒星发出的光。与射电望远镜探测氢气不同，该巡天项目主要寻找恒星发出的可见光。