一个巨大的发现使情节变得更加复杂从今年早些时候开始这似乎证明了看似“不可能”的长寿星系的存在——那些没有任何星系的星系。
根据新的距离计算，所讨论的星系比最初测量结果显示的距离要近得多。这既改变了整个星系的质量，也改变了该质量中可能是正常物质的比例。
根据这个新的测量，它实际上看起来像一个非常普通的星系。
它被称为NGC 1052-DF4（或简称DF4），当它被耶鲁大学天文学家发现时，它似乎支持了之前的发现：星系 NGC 1052-DF2（或 DF2），其质量和动力学表明它根本不存在暗物质。
但就在上个月，另一个天文学家小组扔下了一个重磅炸弹：他们重新计算到 DF2 的距离并发现它并不像之前发现的那样距离 6400 万光年（约 20 兆秒差距）；相反，它距离地球仅 4200 万光年 (13 Mpc)。
现在，来自加那利群岛天体物理学研究所的天体物理学家 Ignacio Trujillo 和 Matteo Monelli 已将他们的技术应用于 DF4，并返回了类似的结果，目前可在预印本网站 arXiv 上获取。
从我们坐的地方看，DF4 似乎不是 20 Mpc，而是 14.2 Mpc。
Trujillo 告诉我们，DF2 的最初发现激起了他的兴趣。引起他兴趣的不仅仅是所谓的暗物质的缺乏，而是球状星团。这些是围绕银河系中心运行的大型星团，在各种星系中都可以看到它们。
“我们所知道的所有星系，例如我们的星系、仙女座星系、矮星系等等，都拥有或多或少相同的球状星团群，”特鲁希略告诉 ScienceAlert。
但 DF2 的球状星团非常大，而且非常亮。 “如此明亮，”他补充道，“在所有已知的其他星系中，它们基本上没有对应物。”
于是，他快速计算了一下：DF2 的球状星团需要距离多远才能具有正常的光度？正常尺寸的距离是多少？在两次独立的计算中，该距离为 13 Mpc。
下一步是测量距离。使用五种不同的测量方法，这个数字也被证明是……13 Mpc。
“然后他们报告了另一个更极端的情况，”特鲁希略说。 “这引起了我的注意，因为它们完全在同一个视野中。所以我说，哦，也许他们犯了完全相同的错误。”
于是，特鲁希略的团队又重新走一遍这个流程。然后，他们的距离再一次拉近了。
Trujillo 认为，问题在于两个星系都很小，但耶鲁大学团队使用的距离测量校准是基于非常大的星系，不太适合 DF2 和 DF4。
此外，特鲁希略的团队发现，在那个特定的视野中，有两组星系。
其中之一的距离约为 20 Mpc。这是 DF2 和 DF4 最初被认为所属的组。然而，另一个更接近。速度为 13.5 Mpc。因此，这两个星系可能属于错误的星系群。
（Monelli 和 Trujillo，arXiv，2019）
这种更近的距离意味着两个星系的质量会更小，并且内部正常物质（我们可以看到的物质，例如恒星和气体）的比例也会更小。
对于大多数星系，球状星团等物体的轨道运行速度比我们可以直接探测到的质量要快。一些无法检测到的质量正在产生比我们可以用正常物质解释的更多的重力。这种无法检测到的质量就是我们所说的暗物质。
在更远的距离上，星系的光度意味着有足够的正常物质质量来产生这些轨道。 Trujillo 指出，事实上，DF4 的情况更加奇怪：它在相反的方向上走得太远了。
“这个星系是如此奇特，即使仅靠恒星，它们也无法解释其动力学，”他说。
“它是如此人为地低，动力如此低，速度如此之低，以至于他们声称拥有的恒星必须更大。因此，以某种方式解释他们所拥有的东西，他们需要某种反重力，某种东西非常非常奇怪。”
但银河系离我们更近这一事实最终解决了这个奇怪的问题。
宇宙学家认为，星系的生命始于一团暗物质，因此没有这些物质的长寿星系将需要一种新的星系形成模型。这些新的测量也解决了这个问题。
因此，在这两种选择中——其中之一是一对打破物理学和宇宙学的极其奇怪的星系，另一个是人为错误——可能性可能并不奇怪。虽然还没有完全解决。
几个月后，将提供更深入的哈勃太空望远镜数据，使两个团队能够再次审查他们的发现。
而且，尽管特鲁希略认为耶鲁团队的距离测量是不正确的，因为校准是错误的，但他也认为可能存在一些奇怪的情况。
“我真的很喜欢最终，星系真的很奇怪，”特鲁希略说。 “因为这意味着有新的东西需要学习。”
该论文已被接收天体物理学杂志通讯，并且可用于arXiv。
