天文学家发现了一个像银河系一样大的星系，它几乎完全由暗物质组成，暗物质是一种神秘的、看不见的物质，科学家们几十年来一直在试图弄清楚它的本质。这个星系中只有百分之一的百分之一是普通的、可见的物质，如恒星和行星。这个星系中其他 99.99% 的物质是看不见的。
没有人真正知道暗物质是由什么构成的，但科学家们相信它的存在，因为他们可以看到它的引力对太空中其他事物的影响。无论它是什么，宇宙中大约 80% 的质量是暗物质。
这个名为蜻蜓 44 的暗星系，于 2015 年首次被探测到，是通过使用位于新墨西哥州的蜻蜓远摄阵列。该阵列结合了八个远摄镜头和摄像机，旨在观察太空中其他望远镜无法看到的昏暗物体。[暗物质和暗能量：谜团揭秘]
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蜻蜓 44 是耶鲁大学的皮特·范·多库姆及其同事在后发星系团中发现的 47 个超弥散或“蓬松”星系之一，该星系团是由至少 1000 个星系组成的，距离地球约 3 亿光年。这个距离对于望远镜来说很容易看到；哈勃太空望远镜可以看到数十亿光年之外。但之前没有人注意到这些隐藏在黑暗中的星系。蜻蜓 44 是他们发现的最大的最亮的星系之一。虽然它和银河系一样大，但它发出的光只有银河系的 1%。
宇宙蜻蜓
范·多库姆和他的团队后来意识到蜻蜓 44 有一些非常奇怪的地方：这么大的星系不可能凭借如此少的恒星来维持自身结构。引力不足，恒星会彼此分离。他们怀疑是暗物质在将星系聚集在一起，而这个特殊的星系似乎包含大量的暗物质，因此他们着手确定确切的含量。
为了研究蜻蜓 44 中暗物质的含量，该团队转向了位于夏威夷莫纳克亚的W. M. 凯克天文台中地球上最大的望远镜之一。他们使用了凯克 II 望远镜上的一个名为深度成像多物体光谱仪 (DEIMOS) 的工具来研究星系中恒星的运动。
范·多库姆在一份声明中说：“恒星的运动会告诉你有多少物质。” “它们不关心物质是什么形式，它们只是告诉你它在那里。在蜻蜓星系中，恒星运动非常快。因此存在巨大的差异：使用凯克天文台，我们发现恒星运动所显示的质量比恒星本身的质量多得多。”
换句话说，范·多库姆和他的团队发现了比他们实际看到的更多的质量的证据。只有 0.01% 的星系是由普通的、可见的物质构成的：由包含质子、中子和电子的原子构成的物质。但蜻蜓 44 的其他 99.99% 的质量是难以捉摸的暗物质。在这个银河系大小的星系中，我们几乎看不到任何东西。
范·多库姆说：“这对暗物质的研究具有重大意义。” “拥有几乎完全由暗物质构成的物体会有所帮助，这样我们就不会被恒星和星系拥有的其他所有事物所迷惑。我们之前研究的此类星系只有微小的。这一发现开启了我们可以研究的一类全新的巨大物体。”
太空中的污点
然后，该团队前往位于莫纳克亚的双子座天文台，拍摄了蜻蜓 44 的新照片。他们使用双子座多物体光谱仪 (GMOS) 创建了该星系的彩色图像。这个昏暗的球状星系看起来有点像深空照片上的污点。
GMOS 的新图像还揭示了类似于银河系周围的光环的星团光环。一些研究人员认为，暗物质可能是星系周围光环的原因。如果这是真的，这意味着暗物质可能根本不是完全黑暗的。
范·多库姆说：“最终我们真正想要了解的是暗物质是什么。” “现在的竞争是寻找比蜻蜓 44 更靠近我们的巨大暗星系，这样我们就可以寻找可能揭示暗物质粒子的微弱信号。”
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