天文学家可能发现了一种此前未知的天体类型，昵称为“云-9”，它可能揭示暗物质——宇宙中最大的谜团之一。
暗物质是一种神秘物质，塑造着宇宙并为其提供结构。虽然暗物质从未被直接观测到，但据认为它占宇宙总物质的85%，并且由于其引力效应可以被探测到。
根据周一发表在《天体物理学杂志快报》上的新研究，云-9被认为是暗物质云，可能是宇宙早期星系形成的遗迹。
“这朵云是通往黑暗宇宙的窗口，”研究合著者、巴尔的摩太空望远镜科学研究所天文学家安德鲁·福克斯在一份声明中说。
“我们从理论上知道，宇宙中大部分质量预计是暗物质，但由于不发光，很难探测到这种暗物质。“Cloud-9”让我们罕见地看到了以暗物质为主导的云层，“福克斯说道，他隶属于欧洲航天局（ESA）和天文学研究大学协会（AURA）。
有人推测暗物质起源于138亿年前导致宇宙诞生的大爆炸，构成了宇宙云，但这些云从未积累足够的气体形成恒星。
哈勃太空望远镜的最新观测显示云9号无恒星。
“这是一个失败星系的故事，”研究合著者、米兰比科卡大学物理系助理教授、天体物理学家亚历杭德罗·贝尼特斯-兰拜说。“在科学中，我们通常从失败中学到的比从成功中学到的更多。在这种情况下，没有看到星星证明了该理论是正确的。它告诉我们，在本地宇宙中发现了一个尚未形成的星系的原始构件。”
未来对云的观测，以及更多像云9号这样的天体的发现，可能有助于更深入理解暗物质、星系形成与演化以及宇宙的早期。
与明亮恒星或充满恒星的星系不同，失败星系是黑暗的，这使得它们难以被发现。
研究团队表示，乍一看，Cloud-9可能被误认为是一个微弱的矮星系，或者是一个由约1000颗到数十亿颗恒星组成的小星系。与拥有数千亿颗恒星的银河系相比，这些星系很小。
Cloud-9最早是在三年前，由中国贵州省五百米口径球面望远镜（FAST）在梅西耶94星系附近进行氢气调查时发现的。后续观测使用了格林班克望远镜和超大阵列天文台，最新的哈勃发现证实了该失败星系的无恒星特性。
“星系形成理论预测，需要最低暗物质阈值才能点燃恒星形成，并将暗云转变为明亮的星系，”福克斯说，“在Cloud-9中，我们有一个位于此阈值下方的物体，没有恒星。”
该天体之所以被昵称为“梅西耶94号”，是因为它是螺旋星系梅西耶94号边缘发现的第九个气体云。气体的轻微扭曲表明云与星系之间可能存在相互作用。
虽然天文学家此前也观测过氢云，但云-9以紧凑且球形的特征突出，而非大小不规则。但这并不意味着Cloud-9不大。
核心由中性氢组成，直径达4900光年。光年是光在一年内传播的距离，即5.88万亿英里（9.46万亿公里）。云中的氢含量约为太阳质量的100万倍。天文学家估计，约有50亿太阳质量的暗物质构成了云层的其余部分。
“一定有大量看不见的引力将它固定在一起，”研究合著者、太空望远镜科学研究所助理天文学家瑞秋·比顿博士说。“我们看到的中性氢根本无法提供足够的质量;一定有一个暗物质晕提供引力支撑“，并像云层的无形脚手架一样支撑着。
比顿说，目前Cloud-9处于一种微妙的平衡状态。
她在邮件中写道：“它的质量刚好足够保持气体，但又不足以迫使这些气体形成恒星，”她在一封电子邮件中写道，“这种稀有性解释了为什么我们在本地宇宙中没有发现许多此类天体——大多数晕要么完全失去气体，要么成为完整的星系。”
团队指出，云九号仍有可能变成一个星系。如果天体积累更多质量，云中的气体将坍缩并破碎，导致恒星形成——这将使云-9转变为晚开花星系。
福克斯提到梅西耶94号时说：“另一种可能性是云团质量下降，如果它靠近M94，气体会像风洞中的云一样被剥离，直到云消失。”
未来的高分辨率观测可能为云9号核心提供更清晰的观察，这座核心是“圣杯”，可能揭示该天体中心包含多少暗物质。
比顿说：“我们可以排除某些暗物质候选者——这是利用天体物理数据限制暗物质粒子本质的重要一步。”
虽然云9号是一颗引人入胜的云，但它并非首个在“暗星系”情景中被讨论的云，更平凡的解释也不可排除，英国基尔大学基尔天文台台长、天体物理学副教授雅科·范·卢恩博士说。
例如，研究中观察到的另一颗氢云FAST J0139+4328最近被发现是一个非常暗淡的星系，范·卢恩说。
“被发现属于FAST J0139+4328的恒星质量是他们认为可能存在的十倍，因此可以想象在它们自身的云中，氢含量几乎是FAST J0139+4328的百倍，存在一个比他们即使用哈勃太空望远镜也能探测到的更暗的星系。”他在一封邮件中写道，有人可能会推测，但要声称光学暗气体云是暗物质遗迹，需要更有力且明确的证据。
范·卢恩未参与该研究，但在看到研究发布前的公告后，联系团队并对云9号是暗物质云的说法表示谨慎。他在研究的致谢中被提及。
与此同时，团队继续寻找类似物品，以确定云9号是个异类还是更大遗物群体的一部分。
安大略省金斯顿皇后大学天文学、天体物理学和相对论教授克里斯汀·斯佩肯斯博士表示，最新的哈勃观测为这一引人入胜的天体增添了重要一块。斯佩肯斯未参与这项新研究，但她曾使用格林班克望远镜观测云9号。
“进一步研究这种无星气体，比如其特殊形状，将有助于揭示其作为无星星系或自由漂浮云的起源，”斯佩肯斯说，“无论其性质如何，Cloud-9都是该领域未来光明的典范，帮助研究人员解开宇宙奥秘。”
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