這是第三個(gè)！在NGC1052天區(qū)，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)第三個(gè)無(wú)暗物質(zhì)的星系

在天文學(xué)家的傳統(tǒng)認(rèn)知里，幾乎每一個(gè)星系都被一團(tuán)看不見(jiàn)的暗物質(zhì)包裹著。

這團(tuán)不發(fā)光、不參與電磁相互作用的物質(zhì)，質(zhì)量通常是星系里所有恒星、氣體和塵埃總和的幾十上百倍，像隱形的引力骨架一樣把普通物質(zhì)聚攏在一起。

越是體量小的矮星系，暗物質(zhì)的占比就越高——這是星系形成標(biāo)準(zhǔn)模型里無(wú)法打破的規(guī)律。

但在距離地球6700萬(wàn)光年的NGC 1052天區(qū)，一串矮星系正在顛覆這個(gè)認(rèn)知。

繼2018年發(fā)現(xiàn)DF2、2019年發(fā)現(xiàn)DF4之后，耶魯大學(xué)邁克爾·凱姆帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)2026年6月16日在《天體物理學(xué)雜志》發(fā)表成果：同一條星系鏈上的DF9，同樣幾乎不含暗物質(zhì)。

這是人類確認(rèn)的第三顆無(wú)暗物質(zhì)星系。

故事要從2018年的爭(zhēng)議說(shuō)起。

當(dāng)時(shí)范·多庫(kù)姆團(tuán)隊(duì)首次公布DF2的發(fā)現(xiàn)：這個(gè)體型和普通矮星系相當(dāng)?shù)奶祗w，內(nèi)部恒星圍繞星系中心運(yùn)動(dòng)的速度差異卻小得出奇。

通過(guò)速度差異推算出的星系引力總質(zhì)量，幾乎剛好等于發(fā)光區(qū)域內(nèi)所有恒星的質(zhì)量之和，完全不需要額外的暗物質(zhì)提供引力。

這一發(fā)現(xiàn)在學(xué)界掀起軒然大波：有人質(zhì)疑是距離測(cè)算不準(zhǔn)導(dǎo)致的誤差，有人認(rèn)為是觀測(cè)數(shù)據(jù)的偏差，甚至有觀點(diǎn)借此否定暗物質(zhì)理論本身。

沒(méi)過(guò)多久，同一片天區(qū)的DF4也被證實(shí)擁有幾乎完全相同的性質(zhì)：同樣松散的結(jié)構(gòu)，同樣極低的內(nèi)部速度差異，同樣找不到暗物質(zhì)存在的實(shí)據(jù)。

兩個(gè)特例出現(xiàn)在同一個(gè)宇宙角落，已經(jīng)很難用“巧合”解釋。

更有意思的線索出現(xiàn)在2022年：團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)DF2和DF4并不是孤立存在的，它們是一條線性星系鏈的成員，這條鏈上整整齊齊排列著十幾個(gè)暗淡的矮星系，像一串被隨手撒在宇宙里的珍珠。

2025年，更關(guān)鍵的運(yùn)動(dòng)學(xué)證據(jù)浮出水面：這條鏈上的星系不僅空間位置排成直線，連朝向地球的整體運(yùn)動(dòng)速度都沿著鏈的方向均勻遞增，說(shuō)明它們是一個(gè)動(dòng)力學(xué)上的整體，有著共同的起源。

一個(gè)大膽的推論隨之誕生：如果這串星系來(lái)自同一次形成事件，那導(dǎo)致DF2、DF4失去暗物質(zhì)的機(jī)制，應(yīng)該也作用在了鏈上所有星系身上。

換句話說(shuō)，這條線上的星系，大概率都沒(méi)有暗物質(zhì)。

要驗(yàn)證這個(gè)推論，DF9是最合適的目標(biāo)。

它是鏈上除DF2、DF4之外與兩者最相似的星系，尺寸、亮度和星團(tuán)特征都高度接近，亮度也足夠讓天文學(xué)家通過(guò)光譜解析其內(nèi)部的恒星運(yùn)動(dòng)。

研究團(tuán)隊(duì)用夏威夷凱克望遠(yuǎn)鏡的高精度光譜儀，累計(jì)花了約10.8小時(shí)的深度曝光，捕捉到了DF9里恒星發(fā)出的微弱光線。通過(guò)分析光譜中鈣吸收線的展寬，他們測(cè)算出星系內(nèi)部恒星的引力速度彌散只有每秒6.5公里。

這個(gè)數(shù)字背后的物理邏輯很簡(jiǎn)單：我們可以把星系比作一個(gè)被引力拉住的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤(pán)，恒星是轉(zhuǎn)盤(pán)上的小球。

如果星系里藏著大量暗物質(zhì)，整體引力就會(huì)更強(qiáng)，小球跑得更快也不會(huì)被甩出去，恒星之間的速度差異也會(huì)更大。

按照標(biāo)準(zhǔn)的星系演化模型，DF9這樣的星系如果裹著正常的暗物質(zhì)暈，恒星速度彌散應(yīng)該達(dá)到每秒24公里左右。

而實(shí)際測(cè)得的數(shù)值，與僅靠恒星自身引力的預(yù)期值（每秒8.3公里）在測(cè)量誤差范圍內(nèi)完全吻合。除此之外，星系內(nèi)兩顆亮星團(tuán)的獨(dú)立測(cè)速結(jié)果，也和低速度彌散的結(jié)論一致。

也就是說(shuō)，在星系發(fā)光的主要區(qū)域內(nèi)，總質(zhì)量幾乎就等于其中所有恒星的質(zhì)量之和，沒(méi)有多余的暗物質(zhì)分量。

為什么一串星系會(huì)集體失去暗物質(zhì)？

目前最受認(rèn)可的解釋是子彈矮星碰撞模型，也就是矮星系尺度的子彈星系團(tuán)事件。

我們可以還原一場(chǎng)遠(yuǎn)古時(shí)期的宇宙對(duì)撞：兩個(gè)包裹著暗物質(zhì)的矮星系，以極高的速度迎頭相撞，在碰撞中，恒星因?yàn)楸舜酥g相隔極遠(yuǎn)、空間空曠，會(huì)像兩群交錯(cuò)的飛鳥(niǎo)一樣，幾乎不受阻礙地徑直穿過(guò)彼此；暗物質(zhì)則因?yàn)樽陨硗耆粎⑴c電磁相互作用，粒子間哪怕近距離接觸也不會(huì)產(chǎn)生斥力或摩擦，同樣會(huì)徑直穿過(guò)碰撞區(qū)域繼續(xù)向前。

但星系里的氣體云就截然不同了——?dú)怏w粒子會(huì)頻繁碰撞、摩擦，像兩團(tuán)撞在一起的煙霧，在原地減速、堆積下來(lái)。

最終，暗物質(zhì)和大部分恒星繼續(xù)遠(yuǎn)去，留下了一堆幾乎不含暗物質(zhì)、只由氣體組成的云團(tuán)。

這些氣體在自身引力下慢慢收縮，分批凝聚出恒星，最終形成了一串排列整齊、幾乎不含暗物質(zhì)的矮星系。

這個(gè)模型不僅能解釋星系的線性排列，也能解釋它們的暗物質(zhì)缺失，甚至精準(zhǔn)預(yù)言了鏈上所有星系都應(yīng)該有相同的屬性——而DF9的發(fā)現(xiàn)，剛好命中了這個(gè)預(yù)言。

三顆無(wú)暗物質(zhì)星系的確認(rèn)，遠(yuǎn)不止是給星系名錄添了幾個(gè)新成員。

它最關(guān)鍵的意義，是反過(guò)來(lái)佐證了暗物質(zhì)的真實(shí)性。

如果暗物質(zhì)只是我們對(duì)引力定律的誤解，那所有星系的運(yùn)動(dòng)規(guī)律都應(yīng)該保持一致，不會(huì)出現(xiàn)“有的星系有、有的沒(méi)有”的情況。

只有當(dāng)暗物質(zhì)是一種真實(shí)的、可以和普通物質(zhì)分離的實(shí)體時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)碰撞后“暗物質(zhì)先走一步，普通物質(zhì)留下成團(tuán)”的結(jié)果。

目前這條星系鏈上還有十幾個(gè)更暗的星系，它們的亮度太低，以現(xiàn)有觀測(cè)設(shè)備的能力很難精準(zhǔn)測(cè)量其內(nèi)部的恒星運(yùn)動(dòng)。

未來(lái)隨著更強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡投入使用，天文學(xué)家有望逐一驗(yàn)證它們的暗物質(zhì)含量，徹底解開(kāi)這串宇宙珍珠鏈的形成之謎。

而這些脫掉了暗物質(zhì)外套的奇特星系，也將成為人類研究暗物質(zhì)本質(zhì)的天然實(shí)驗(yàn)室。