暗物质，顾名思义就是不发光的物质，我们只能通过引力相互作用探测到它们的存在，根据天文学家的估计，暗物质超过宇宙物质总量的80%。但是暗物质究竟是什么？是一种未知的粒子？还是一种不发光的已知天体？物理学家和天文学家们都对此困惑了很久，依然没有头绪。
天文学家认为每个星系中都弥漫着暗物质，称为暗物质晕。而且暗物质晕的质量是星系中恒星总质量的几十倍到几百倍之间。但是在3月份的Nature杂志上耶鲁大学的天体物理学家Pieter van Dokkum和他的同事发表了一篇论文，他们在一个名为NGC1052-DF2的星系中探测到的暗物质晕质量最多只和恒星总质量相同，比预期的要小至少400倍。
NGC1052-DF2是一个超稀疏星系（ultra-diffuse galaxy），距离我们6500万光年，这种星系比相同恒星质量的星系尺度更大更稀疏，甚至可以透过它看到更加遥远的星系（见下图）。van Dokkum 在星系中找到了一些球状星团，并且测量了其中十个球状星团的运动速度，利用这十个球状星团的速度弥散可以测量星系的总质量，包括看不见的暗物质晕和看得见的恒星质量。由于数据的误差比较大，他们认为总质量最多为3亿四千倍的太阳质量。另外利用星系的总光度，轮廓和恒星的种类分布可以估算出恒星的总质量大约为2亿倍太阳质量，所以van Dokkum认为他们发现了一个缺少暗物质晕的星系（论文题目为“A galaxy lacking dark matter”）。该研究结果至少表明了星系的形成和演化可以不需要大量暗物质的参与。理论学家确实想到一些方法可以在没有大量暗物质的情况下形成星系，比如星系在快速穿过星系团时，其中的气体被剥离，这些气体塌缩成恒星，从而形成新的星系；星系并和时被喷射出去的物质形成新的星系；类星体的外流形成新的星系；一些活动星系核附近产生叫做“Voorwerpjes”的气体云。
右边淡淡的稀疏的一团就是NGC1052-DF2 ，左边是两个用来对比的质量相近的正常星系。图片来自： Pieter van Dokkum
NGC1052-DF2中用于确定速度弥散的十个球状星团，图片来自： Pieter van Dokkum
van Dokkum在自己的网站中强调，他们的研究结果并没有也不足以宣称NGC1052-DF2没有暗物质，只能说它的暗物质质量远低于恒星和暗物质的相关关系所预期的。但是一些媒体为了吸引眼球，获得轰动效应，报道时的标题都是“一个没有暗物质的星系”，甚至在论文投稿之后的编辑阶段，论文标题都被改为“A galaxy without dark matter”，但是van Dokkum坚持使用“A galaxy lacking dark matter”做为标题。在这个标题党横行的年代，科学论文的标题还是以严谨为首要要求，我们应该为van Dokkum的坚持点赞。
van Dokkum团队接下来计划用更多的观测降低球状星团的速度测量误差，测量更多的球状星团的速度，期望获得更精确的结果。另外还已知23个类似的超稀疏星系，他们计划通过进一步观测这些星系，可以更好的了解这类星系的特征。
参考资料：
https://www.pietervandokkum.com/ngc1052-df2
http://astronomy.com/news/2018/03/the-galaxy-devoid-of-dark-matter
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