室女H21星系模拟图。据英科学家称，室女H21为“黑色星系”。

　　如果室女座星系不存在恒星之说得到证实，银河形成之谜有望迎刃而解

　　本报综合报道即将于2月26日出版的《新科学家》杂志报道说，有大量的证据表明，距地球大约5000万光年的室女座星云不存在恒星，是一个“黑色星系”。如果这一结论得到证实，银河形成之谜也有望迎刃而解。

　　黑色星系：理论与现实之间的桥梁

　　据报道，室女座星系由一个巨大的氢云和奇异的暗物质组成，里面包含的物质足以产生数百万颗恒星，但是某些因素阻碍了恒星的产生。科学家此前预测，宇宙中的确存在这样的“黑色星系”，并且其数目可能是一般星系的100倍。但是室女座星系是第一进入人类视野的。

　　室女座星系的发现为天体物理学家探讨银河系的形成提供了条件。英国诺丁汉大学的迈克尔·梅里菲尔德说：“如果宇宙中没有黑色星系，物理学将失去一个重要的板块。”几十年来，通过计算机模拟，科学家预测，宇宙中可能存在大量的小星系，比如在我们所处的星系群中，除了巨型的银河系和仙女座星系，还可能存在上百个侏儒星系，但是到目前为止，只有35个侏儒星系进入了人类的视野。科学家推测，之所以会出现这种情况，一个重要的原因是，那些不能观测到的侏儒星系很可能是“黑色星系”。美国康奈尔大学的里卡多·乔瓦内里说：“寻找这些黑色星系很重要，因为银河系形成理论和观测结果之间存在巨大的差异。”

　　天文学家：一直在仰望星空

　　2004年12月11日，《新科学家》杂志披露说，科学家在银河系发现一个侏儒星系，里面没有一颗年龄超过50万年的恒星。这个星系要么是最近才形成的，要么之前一直是一个“黑色星系”。

　　试图解开银河形成之谜的科学家从这个发现中大受鼓舞。英国卡迪夫大学的罗伯特·敏辛又带领一支国际科学家队伍，利用敏感的拉威尔无线电天文望远镜在曼彻斯特大学的约德勒尔天文台寻找室女座星系附近的“黑色星系”。最近，他们发现了一个编号为“室女H21”的旋转星系，除了里面的小星系，它所包含的氢气足以生产1亿颗太阳大小的恒星。此前，科学家用高性能光学望远镜观测发现，黑色星系内也有恒星。敏辛和他带领的科研小组用2.5米艾撒克-牛顿光学望远镜在西班牙的拉-帕尔马观测到的结果却是，黑色星系内根本不存在恒星。“这是第一个我们可以确定是黑色星系的天体。”敏辛说。

　　室女H21：是黑色的但不是侏儒

　　但是，这样的发现还不足以回答所有的问题。即便“室女H21”星系的确是“黑色的”，但也未必就是天体物理学家所期望的侏儒星系。

　　如果这些星系是由一般物质构成，它们的旋转速度将把它们撕得粉碎。像这样大的星系，必须有强大的重心牵引力才能把里面的天体约束在一起。科学家推测，这样强大的重心牵引力很可能来自“黑色物质”。敏辛带领的科研小组对“室女H21”的旋转速度进行了测量，他们发现“室女H21”包含的“黑色物质”应该是银河系“黑色物质”的1/10.如果此说成立，它包含的氢气应该是实际观测到的100倍。这样一来，“室女H21”显然就不是一个侏儒星系，而是一个巨型星系了。

　　对于敏辛及其科研小组的观测结果与理论之间的巨大差异，诺丁汉大学的迈克尔·梅里菲尔德认为，敏辛及其科研小组观测到的可能根本就不是黑色星系。“他们的观测结果充满矛盾。我猜测，他们可能被两个经过的氢云愚弄了。”梅里菲尔德说，一个天体从另一个天体身边经过会影响后者的旋转速度。

　　但敏辛坚持说：“据目前所知，(室女座附近)没有氢云，两个氢云在一起几乎是不可能的。”他认为，他们很可能低估了黑色星系中氢气的含量。如果远方类星体释放出来的紫外线使大量氢原子发生电离，无线电天文望远镜捕捉到的氢气肯定比较多。

   [新京报]

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什么阻止了银河系四分五裂 是暗物质还是氢

银河系
在太阳系附近，冷暗气体云（黄色和 红色部分）看上去包围着氢分子云（蓝色）

　　本报综合消息 上个世纪50年代，科学家描述出了银河系整体的自转轮廓，根据银河系的运动状况科学家推算出了银河系的质量。然而天文学家发现，通过光学望远镜发现的所有发光天体的质量之和远小于银河系的总质量。因此人们判断，银河系中一定还有此前人类没有发现的物质。因为没人可以清楚地说出暗物质究竟是什么，所以科学界给这类物质起了一个普遍化的名称———暗物质。

　　寻找暗物质是世界高能物理研究的热点之一，寻找的途径包括在超大型加速器上的实验，也包括在地下、地面和宇宙空间对宇宙线粒子的测量。中国科学院高能物理研究所在寻找暗物质的研究方面一直活跃在国际前沿。

　　暗物质真的存在吗?

　　传统认为，银河系中充斥着大量神秘的暗物质，以维持银河系的存在。然而新的研究发现，也许仅仅借助于普通物质，银河系就可能聚拢在一起。研究表明，在恒星际空间中存在很多冷的气体，数量是以前认为的两倍。如果真是这样，这些气体可能提供足够的引力，让银河系不会四分五裂，这样就不用求助于神秘的暗物质。

　　大量氢潜伏在星际中

　　巴黎第七大学的Isabelle Grenier和他的同事在本周《科学》杂志上报告说，有更多的冷氢分子云潜伏在我们周围的星际空间中。这个研究组比较了由高能伽马射线实验望远镜卫星(EGRET)提供的伽马射线天图，与距地球1500光年内的原子氢、一氧化碳和尘埃天图。当宇宙射线轰击尘埃和气体云的物质的时候，它们就发出伽马射线。这些尘埃区域产生的伽马射线比预期的更多。科学家报告说，这表明它们含有射电观测未发现的大量冷气体。从冷气体云的尺寸外推，这组科学家估计整个银河系可能含有的普通物质是以前估计的两倍。“我们遗漏了那么多物质，这对我们是个很大的意外，”Grenier说。

　　巴黎天文台的天体物理学家Francoise Combes说，如果外推是正确的，银河系可能足够维持自身而不必借助任何奇异的暗物质，尽管科学家仍然需要这种物质解释最早的星系的形成。但是威斯康星大学的天体物理学家Don Cox警告说，从太阳系周围外推到整个银河系，“这一步跨得很大”。

　　中国专家：

　　国外科学家的理由不充分

　　本报讯 (记者 施剑松)北京天文馆资深研究员李竞认为，国外科学家根据发现的较冷的气体氢原子云和氢分子云，判断银河系保持稳定不必仰仗暗物质的理由并不充分。“因为这一发现远不足以填补暗物质的质量空间”。

　　李竞向记者介绍说，也是在上个世纪50年代，随着射电望远镜的发明使用，科学家发现了宇宙空间中还存在大量较冷的气体氢分子云和氢原子云。随着射电望远镜的直径越来越大，科学家能发现的这些气体的数量也相应越来越多。但他说，科学家发现的这些较冷气体的质量和此前发现的发光天体的质量加在一起也只达到银河系总质量的十分之一。也就是说，填满银河系中其余十分之九质量空间的，人类还不清楚究竟是什么物质。因此李竞认为，国外科学家的发现还不足以挑战暗物质概念。人类对暗物质的研究还远不会终结。

    [竞报]