Cloud 9：可能是没有一颗星星的星系

Cloud 9，位于1400万光年外，可能是人类观察到的第一颗没有星星的星系。它的气体储备和暗物质晕与几乎完全缺乏星光形成鲜明对比，尽管研究人员仍需新的观测来确认这一发现。

• Cloud 9包含相当于100万太阳质量的氢气和估计约为50亿太阳质量的暗物质晕。
• HiPERCAM的图像未检测到星光，并将星星的上限设定为仅16000太阳质量。
• 重离子化后的紫外线辐射可能阻止了气体冷却并形成星星。

Cloud 9，可能没有一颗星星的星系

Cloud 9已成为迄今为止最有说服力的候选者之一，可能是一颗没有星星的星系。该天体位于1400万光年外，靠近螺旋星系梅西耶94，包含氢气储备和暗物质晕，但几乎不发出星光。

这一可能性尤其引人注目，因为星系通常通过其星星的光来识别，而Cloud 9似乎通过未能转化为星群的物质来揭示其存在。由西班牙加那利天体物理研究所的伊格纳西奥·特鲁希略领导的研究表明，目前的观测使科学家们接近确认，尽管仍无法最终确定。

由气体和暗物质主导的候选者

现有数据将Cloud 9描述为一个氢气质量估计为100万太阳质量的结构。这个储备加上一个估计约为50亿太阳质量的暗物质晕，这种组合通常会提供形成小型星系的基本成分。

暗物质与光没有显著的相互作用，因此天文学家无法通过光学望远镜直接观察它。然而，它的引力有助于保持气体的聚集，这种联系使Cloud 9成为研究如何存在没有通常光辉的星系结构的机会。

其成分与外观之间的对比对于这一发现至关重要：有足够的气体引起仪器的注意，但没有可见的星群照亮云层。Cloud 9位置上记录到的信号缺失是研究中最有力的结果之一，尽管这本身并不等同于绝对证明该天体缺乏星星。

先前的观测已经对该天体的性质提出了疑问，但新的图像将搜索推向了更深的层次。哈勃太空望远镜在1月份检查了Cloud 9，也未发现显著的星光。于是，团队决定用能够排除极其微弱光辉的仪器进行研究。

深度图像寻找未出现的信号

特鲁希略和他的同事们使用安装在大加那利望远镜上的HiPERCAM相机。在2.36小时的集成时间内，团队获得的图像大约比之前可用于Cloud 9所在区域的图像深十倍。

结果是在与该天体对应的区域内缺乏星光，根据研究的描述。这种信号缺失本身并不等同于绝对证明，因为一个非常古老、微弱且金属贫乏的星群可能难以观察，但确实大大减少了传统解释的可能性。

在考虑到最复杂的检测场景时，科学家们为云9的总恒星质量设定了仅为16,000个太阳质量的上限。这个数字相对于其估计的气体含量和暗物质晕来说微不足道，进一步强化了该物体可能从未形成过显著恒星群体的观点。

这一发现还说明了一个重要的方法论难题：没有恒星的星系无法通过用于定位明亮星系的相同策略来发现。天文学家必须将气体的发射（通常是通过射电波长检测的中性氢）与深度光学图像结合，以排除任何隐藏的恒星成分。

失败星系的宇宙解释

主要的理论解释指向在再电离时期之后弥漫宇宙的背景紫外线辐射。这种辐射场会加热低质量暗物质晕内的气体，阻止其有效冷却以至于无法坍缩并形成恒星。

这一时期的模拟预测，一些质量为数十亿太阳质量的晕可能基本上没有恒星。云9的晕的估计质量与这一情景相符，因此其存在并不一定需要修改标准宇宙模型。

从这个角度来看，没有恒星的星系并不是孤立的异常，而是宇宙演化的自然且可能丰富的结果。历史问题在于找到它们，因为缺乏可见光正好消除了识别大多数星系的信号。

尽管如此，研究人员尚未对云9做出最终裁决，更倾向于将其描述为一个异常坚实的候选者。来自太空的更深层观察可能会解决部分疑问，特别是如果能够区分出单个恒星并避免与测量散射光相关的问题。

哪些观察可能确认这一发现

詹姆斯·韦伯太空望远镜可能会将搜索推向更远，尽管其效用将依赖于仔细选择合适的滤光片和恒星指标。检测到少量恒星并不一定会否定该物体的所有重要性，但会迫使人们重新考虑云9是否完全无星，或者是否存在前期仪器未能看到的小型群体。

单个恒星的分辨率将相较于简单测量星系的整体亮度具有决定性优势。天文学家可以直接检查该区域是否存在恒星，并更准确地确定其群体的真实上限。

确认也将对暗物质和星系形成的理解产生影响，尽管不会使云9成为该不可见物质性质的直接证据。该物体将允许研究一个引力晕如何保留气体，同时保持没有将该材料转化为光、金属和新一代恒星的恒星活动。

目前，证据提供了一个非凡的图景：一个气体云相当于100万个太阳质量，一个约为50亿太阳质量的暗物质晕，以及在最难检测的假设下，其恒星含量不超过16,000个太阳质量。云9仍在等待确认，但其光的沉默已经使其成为当代天文学中最引人入胜的目标之一。

这项研究由伊格纳西奥·特鲁希略领导的团队作为科学论文发布，其结果与哈勃望远镜的先前观察以及HiPERCAM获取的图像相结合。下一步将是收集独立证据，以确定天文学家面前的是一个真正没有恒星的星系，还是一个恒星种群过于微弱而无法在当前观察中显现的结构。

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