【2026年01月07日訊】(記者陳俊村報導)藉由美國國家航空航天局(NASA)的哈勃太空望遠鏡(Hubble Space Telescope),天文學家首次發現一種新型天體,它是沒有恆星但富含氣體的暗物質雲,可能是早期未成功形成的「失敗星系」所留下的「遺跡」。
NASA在1月5日發布的新聞稿中指出,這個被暱稱為「雲9」(Cloud-9)的天體距離地球1,400萬光年,是天文學家首次在宇宙中探測到的此類天體。這項發現有助於我們更深入地了解星系的形成、早期宇宙以及暗物質的本質。
美國大學天文研究協會(Association of Universities for Research in Astronomy,AURA)暨太空望遠鏡科學研究所(Space Telescope Science Institute,STScI)的研究人員福克斯(Andrew Fox)說:「這團雲氣是通往黑暗宇宙的窗口。」
他說:「我們從理論中得知,宇宙中大部分質量估計都是暗物質,但由於暗物質不發光,因此很難探測到它們。『雲9』讓我們得以罕見地一窺這團以暗物質為主的雲氣。」
這個天體被稱為「再電離限制氫雲」(Reionization-Limited H I Cloud,RELHIC),它描述的是宇宙早期遺留下來的氫雲,一種尚未形成恆星的化石遺跡。
科學家多年來一直在尋找這種理論上的「幽靈天體」存在的證據。直到他們用哈勃太空望遠鏡觀測到這片氫雲,並證實它確實沒有恆星,才為這個理論提供了佐證。
這項研究的主要報告撰寫人、STScI的研究人員阿南德(Gagandeep Anand)說,在使用哈勃太空望遠鏡之前,人們可能會認為這是一個暗淡的矮星系,用地面望遠鏡根本無法觀測到它。「但藉由哈勃太空望遠鏡的先進巡天照相機(ACS),我們能確定那裡什麼也沒有。」
「雲9」的發現令人意外。同樣來自STScI的研究人員比頓(Rachael Beaton)比喻說,在銀河系的鄰近星系中,或許會有一些廢棄的「房子」。
研究人員說,這個天體的發現表明,宇宙中可能存在許多其它小型的、以暗物質為主的結構,也就是未能形成的星系。這項發現為我們提供了新的視角,讓我們得以研究宇宙中難以通過傳統觀測手段(主要針對恆星和星系等明亮天體)進行研究的暗物質成分。
天文學家多年來一直在研究銀河系附近的氫雲,但這些氫雲通常比「雲9」更大、更不規則。與其它觀測到的氫雲相比,「雲9」更小、更緊湊、呈現高度球形,其外觀與其它氫雲截然不同。
「雲9」的核心由中性氫組成,直徑約4,900光年。研究人員經由該天體發出的無線電波量測到其氫氣質量約為太陽的100萬倍。假設氣體壓力與該天體的引力達到平衡(目前看起來確實如此),研究人員計算出該天體的暗物質質量約為50億個太陽質量。
儘管這團雲氣的形成方式目前尚屬推測,但如果它的質量持續增加,它未來或許會形成星系。
如果它的質量遠大於太陽,例如超過太陽質量的50億倍,它就會坍縮、生成恆星,最終變成一個與其它星系並無二致的星系。如果它的質量遠小於太陽質量的50億倍,其中的氣體可能會分散並電離,最終所剩無幾。但它目前處於一個恰到好處的位置,有可能保持現有的狀態。
研究人員說,「雲9」是一個沒有恆星的神祕結構的例子。僅僅觀察恆星並不能揭示全貌。研究氣體和暗物質有助於更全面地了解這些系統中正在發生的事情。
從觀測角度來看,辨識這些未能形成的星系極具挑戰性,因為附近的星系亮度遠遠超過它們。這類星系也容易受到環境效應的影響。這些因素進一步減少了人們對這類星系的預期數量。
這種天體因為缺乏恆星,所以為我們提供了一個獨特的窗口,讓我們得以窺見暗物質雲的內在特性,進而幫助我們深入了解早期宇宙和暗物質的物理學。





