一个居住在6500万光年之外的微弱的小星系正威胁着颠覆科学家们关于暗物质的整个范式。暗物质是一种普遍存在的粒子，被认为像隐藏的宇宙骨架一样遍布宇宙。所有的星系都应该被更大质量的暗物质云所包围，这种想法是这样的，但是一组天文学家认为他们发现了一个独角兽星系——一个只有恒星和气体的星系。

 

但是，由耶鲁大学天文学家彼得·范·多库姆和他的同事在《自然》杂志上发表的头版发现并不是故事的结尾。它在社交媒体上引发了激烈的争论。“它不符合任何人的期望，”van Dokkum说。“每当你发现这样的事情，突然之间你就没有朋友了。”

 

争论最终落在了科学期刊上，两组科学家对最初的说法提出了质疑。他们认为这个星系实际上比他们认为的要近，而且它的星团的速度没有被正确计算出来。任何一种可能性都会使星系看起来更像在附近宇宙中观察到的典型星系，这意味着目前占主导地位的暗物质观仍然是最好的选择。法国斯特拉斯堡大学的天文学家尼古拉斯·马丁说:“他们很可能是对的，这确实是一个有趣的星系，需要更多的研究。”“我们只是觉得，我认为数据也支持这一点，他们有点操之过急，超卖了。”

 

这个奇怪的星系被称为NGC 1052-DF2，看起来像一个模糊的光点。马丁强调，要可靠地估计它的质量是极其困难的。虽然它的大多数恒星很难辨认，但在它的郊区范多库姆发现了10个明亮的点，这些由众多恒星组成的球状星团被称为“球状星团”，更容易测量。它们的共同运动让天文学家略窥质量的存在，就像天文学家通过地球绕太阳运行的速度来测量太阳的质量一样。Van Dokkum和他的团队得出了一个较低的质量估计数，这意味着暗物质对星系总质量的贡献不大(如果有的话)。

 

马丁和他的同事在推特上发表了一篇帖子，并在两个月后进行了更详细的分析。他们认为，范多库姆推断质量的方法存在两个问题:第一，它抛出了一个不一致的球状星团，如果把它包含进去，结果会有所不同;此外，如果没有更多的数据，不确定性太大。换句话说，要判断这个星系是否有少量或根本没有暗物质，还是有大量暗物质，还为时过早。上周在德国海德堡举行的一次会议上，这一争议演变成了外交，马丁和范多库姆都应邀在会上发言。“他们把我们的批评放在心上，”马丁说。“我们并不是在和每个人吵架。”

 

Van Dokkum的团队最近收集了更多的观测数据，这些数据有助于消除人们对这个偏离轨道的球状星团的疑虑。他说:“我们有新的数据显示，这个球状星团更接近其他九个星团。”我松了一口气。这种争论已经基本消失。但对于马丁和其他天文学家来说，还没有定论。加州太平洋大学的天文学家Elisa Toloba也参加了这次会议，她碰巧发现了另外三个“超扩散星系”，这些星系体积虽小，但都是延展的星系，就像一块被拉伸到蓬松的玉米饼大小的薄片。“令人震惊的是，我们同时发布了如此相似的东西，却发现了如此完全不同的东西，”她说。“我发现暗物质的含量很大。尽管Toloba的三个星系的大小和亮度与van Dokkum的相似，他和他的同事发现它们的星系质量要小得多。考虑到他们的发现如何挑战了关于星系如何在暗物质云中形成的近乎一致的观点，马丁和其他几位天文学家引用了卡尔•萨根的名言——“非凡的主张需要非凡的证据”——并表示，证据的程度仍有待观察。

 

另一种解释可能是van Dokkum的星系根本不是一个离群点，它只是处在一个与它看起来不同的距离上。这是加那利群岛天体物理研究所的天文学家伊格纳西奥·特鲁希略(Ignacio Trujillo)所采取的方法。如果该星系实际生活在比预期更近的地方，那么它表面上没有暗物质，而且它极其明亮和巨大的球状星团看起来也不那么反常。特鲁希略和他的同事们用5个独立的距离测量数据证明，如果它距离我们4200万光年，那么它将是一个更加正常的星系。特鲁希略说:“当你发现这样一个简单的解释，比如完全用不同的距离来解释一切时，我们认为我们得到了一个非常重要的结果。”但他补充说，“如果我错了，我很高兴邀请彼得·范·多库姆(Pieter van Dokkum)共进晚餐。”Van Dokkum在他的博客上回应了Trujillo的论文，他计划发表另一项研究，并给出更详细的解释。他认为，如果星系真的那么近，个别恒星在哈勃太空望远镜拍摄的图像中会更加明显。

 

对van Dokkum研究的批评也来自另一个角度:暗物质批评家。“修正牛顿动力学”(MOND)是暗物质假说的另一种选择，该假说需要调整引力理论的定律。“修正牛顿动力学”的支持者对范多库姆的说法表示不满，他声称自己的星系质量小得惊人，蒙德无法解释。凯斯西储大学的天文学家Stacy McGaugh认为他们基于蒙德的计算是错误的。他说:“很多人真的不喜欢他们对整个暗物质的认识可能是错误的。”“所以，只要蒙德看上去有什么毛病，他们都能很快发现。”

 

马丁说，所有这些分歧都不是问题，而是科学是如何运作的。“当论文第一次四处传播时，人们感到紧张，但科学是不同人之间的对话。科学就是这样向前发展的。所有人都同意一件事:如果范多库姆的结论得到证实，后果将是巨大的。然后，研究人员就可以争先恐后地找出它们所缺少的东西，以及这个奇怪的星系是如何形成的。

 

 

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