天文学家发现疑似新型暗物质天体“云-9”
天文学家可能发现了一种此前未知的天体类型,昵称“云-9”,它或为纯由暗物质主导的原始气体云,有望为理解暗物质、星系形成与宇宙早期演化提供关键线索。
暗物质是一种不可见但具有显著引力效应的神秘成分,约占宇宙总物质质量的85%。尽管从未被直接探测到,其存在已通过引力作用得到广泛证实。
“失败星系”:无恒星的暗物质云
根据发表于《天体物理学杂志快报》的新研究,“云-9”被认为是一团致密、近球形的中性氢气体云,位于螺旋星系梅西耶94(M94)边缘,是该区域发现的第九个气体结构,故得名。
哈勃太空望远镜观测确认:该云不含任何恒星,不具备典型星系的光学特征,因此被研究团队称为“失败星系”——即质量未达触发恒星形成的临界阈值,因而长期保持黑暗状态。
研究合著者、太空望远镜科学研究所天文学家安德鲁·福克斯指出:“这是一个通往黑暗宇宙的窗口。Cloud-9让我们罕见地看到了以暗物质为主导的云层。”
结构与质量:暗物质晕提供引力支撑
云-9核心由中性氢构成,直径约4900光年(1光年≈9.46万亿公里),氢质量约为太阳的100万倍;而其总质量估算达约50亿倍太阳质量,意味着其中99%以上为不可见的暗物质。
研究合著者、太空望远镜科学研究所助理天文学家瑞秋·比顿博士表示:“一定有大量看不见的引力将它固定在一起。中性氢本身无法提供足够质量,必须存在一个暗物质晕,作为无形的‘脚手架’支撑整个云结构。”
目前,云-9处于一种精细平衡态:质量足以束缚气体,却不足以引发坍缩与恒星形成。这种状态极为稀有——多数类似暗晕要么早已丢失全部气体,要么已演化为完整星系。
发现历程与后续意义
Cloud-9最早于三年前由中国“中国天眼”(FAST)在对M94邻近区域开展中性氢巡天时发现。后续格林班克望远镜和超长基线阵列(VLBA)观测进一步确认其性质,哈勃最新成像则最终排除恒星存在的可能性。
研究团队指出,未来高分辨率观测有望聚焦其核心,探测暗物质分布细节。“我们可以借此排除某些暗物质粒子模型,这是利用天体物理数据约束暗物质本质的重要一步。”比顿说。
争议与验证:仍需更多证据
英国基尔大学天体物理学家雅科·范·卢恩博士提醒,需谨慎对待“暗物质遗迹”的结论。他指出,此前另一颗类似氢云FAST J0139+4328后被证实含远超预期的恒星,暗示云-9也存在隐藏恒星的可能。“要确证其为纯粹暗物质云,还需更明确、更直接的证据。”
未参与该研究的加拿大皇后大学教授克里斯汀·斯佩肯斯博士评价称:“Cloud-9代表了当前星系形成研究中的一个前沿典范。对其特殊形态与动力学的深入分析,将有助于厘清它是孤立漂浮的原始云,还是尚未‘开花’的迟滞星系。”
目前,研究团队正持续搜寻类似天体,以判断云-9是个例,还是更大尺度上尚未识别的暗物质结构群体之一。

