Nube是一个微弱而延伸的矮星系，它的发现挑战了现有的天体物理模型。它的独特特征可能会为宇宙和暗物质的本质提供新的见解。（艺术家的概念）
由加那利群岛天文研究所（IAC）研究员米雷亚·蒙特斯（Mireia Montes）领导的一组天体物理学家发现了迄今为止记录的最大和最分散的星系。该研究已发表在《天文学与天体物理学》杂志上，并使用了加那利群岛大望远镜（GTC）和绿岸射电望远镜（GBT）的数据。
Nube是一个几乎看不见的矮星系，由加那利群岛天文研究所（IAC）领导的国际研究小组与拉古纳大学（ULL）和其他机构合作发现。
这个名字是由该小组中一位研究人员的 5 岁女儿提出的，并且是由于该物体的漫射外观。它的表面亮度非常微弱，以至于在之前对这部分天空的各种调查中都没有注意到它，就好像它是某种幽灵一样。这是因为它的恒星分布如此之大，以至于“Nube”（西班牙语中的“云”）几乎无法探测到。
这个新发现的星系具有一系列特定的特性，将其与以前已知的物体区分开来。研究小组估计，Nube是一个矮星系，比其他同类星系暗淡十倍，但也比其他恒星数量相当的天体延伸十倍。为了向任何了解天文学的人展示这意味着什么，这个星系的大小是银河系的三分之一，但质量与小麦哲伦星云相似。
通过不同望远镜拍摄的Nube星系图像。图片来源：SDSS/GTC/IAC
“以我们目前的知识，我们不明白一个具有如此极端特征的星系是如何存在的，”该文章的第一作者，IAC和ULL的研究员Mireia Montes解释说。
几年来，该文章的第二作者伊格纳西奥·特鲁希略（Ignacio Trujillo）一直在基于SDSS图像（斯隆数字巡天）在Legado del IAC Stripe 82项目的框架内分析特定的天空带。在对数据的一次修订中，他们注意到一个微弱的斑块，看起来足够有趣，可以建立一个研究项目。
下一步是使用来自Gran Telescopio Canarias（GTC）的超深多色图像，以确认调查中的这个斑块不是某种类型的错误，而是一个极其漫射的物体。由于它的微弱性，很难确定Nube的确切距离。利用美国绿岸望远镜（GBT）的观测结果，作者估计Nube的距离为3亿光年，尽管即将到来的超大阵列（VLA）射电望远镜和光学威廉·赫歇尔望远镜（WHT）在拉帕尔马的Roque de los Muchachos天文台的观测应该有助于他们证明这个距离是否正确。“如果银河系更近，它仍然是一个非常奇怪的物体，并给天体物理学带来重大挑战，”伊格纳西奥·特鲁希略评论道。
目前暗物质模型的另一个挑战？
一般规则是，星系在其内部区域的恒星密度要大得多，并且这种密度随着与中心的距离的增加而迅速下降。然而，蒙特斯说，在Nube中，“恒星的密度在整个物体中变化很小，这就是为什么它如此微弱，直到我们从GTC获得超深图像之前，我们一直无法很好地观察它。
Nube星系。该图是彩色图像和黑白图像的组合，用于挑选背景。图片来源：GTC/Mireia Montes
Nube让天文学家感到困惑。研究小组解释说，初步看来，没有相互作用或其他迹象表明其奇怪的特性。宇宙学模拟无法重现其“极端”特征，即使在不同的情景下也是如此。“在目前公认的宇宙学模型中，我们没有一个可行的解释，即冷暗物质，”蒙特斯解释道。
冷暗物质模型可以再现宇宙中的大尺度结构，但也有小尺度的情景，比如Nube的情况，它不能给出一个好的答案。我们已经展示了不同的理论模型如何无法产生它，这使其成为迄今为止已知的最极端的情况之一。“有了这个星系，以及我们可能发现的类似星系，我们有可能找到额外的线索，这将为理解宇宙打开一扇新的窗口，”蒙特斯评论道。
“一种很吸引人的可能性是，Nube的不寻常特性向我们展示了构成暗物质的粒子具有极小的质量，”伊格纳西奥·特鲁希略说。如果是这样的话，这个星系的不寻常特性将是量子物理学特性的证明，但在银河系尺度上。“如果这个假设得到证实，这将是自然界最美丽的示范之一，将最小的世界与最大的世界统一起来，”他总结道。
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