银河系中隐藏的恒星系统可能解开暗物质之谜

球状星团是由数十万至数百万颗恒星组成的密集集合体，它们环绕星系（包括银河系）运行。与星系不同，球状星团没有暗物质存在的证据，且其恒星在年龄和化学成分上异常一致——这些特征自17世纪被发现以来，一直让科学家对其形成机制争论不休。

萨里大学研究人员采用能追溯宇宙138亿年历史的超高分辨率模拟系统EDGE，首次以空前细节实时观测虚拟宇宙中球状星团的形成过程。模拟揭示了多种形成路径，并意外发现介于球状星团与矮星系之间的新型天体系统——"类球状星团矮星系"。

该研究第一作者、萨里大学数学与物理学院博士后研究员伊桑·泰勒博士表示：

"球状星团的形成机制困扰了我们数百年，现在能为这个谜题增添新的理论背景令人振奋。在EDGE模拟中，我们无需额外设定就能自然呈现其形成过程，这极大提升了模拟的真实性。更激动的是，我们在模拟中发现了一类新天体，并且已在银河系内初步识别出若干候选天体。"

通过与杜伦大学、巴斯大学、赫特福德大学、美国卡内基天文台及自然历史博物馆、瑞典隆德大学、西班牙巴塞罗那大学的合作团队利用英国DiRAC国家超级计算机历时数年运行EDGE模拟系统。若在普通笔记本电脑上运行最大规模的模拟，需耗时数十年。这些模拟不仅重现了真实的球状星团和矮星系，还预测了前所未知的天体类别。

传统矮星系通常由暗物质主导，其暗物质含量约为恒星与气体总和的千倍。而新发现的"类球状星团矮星系"观测特征与普通星团相似，却含有可观暗物质——这意味着望远镜可能早已在现实宇宙中发现它们，却被误归类为普通球状星团。这一细微差异使其成为研究暗物质和星团形成的独特样本。

银河系已知卫星星系中，"超暗弱"矮星系网罟座II等天体可能是潜在候选者。若获证实，它们将成为寻找宇宙早期原始无金属恒星的理想场所，以及验证暗物质理论模型的新试验场。

萨里大学天体物理学系主任贾斯汀·里德教授指出：

"EDGE项目旨在构建宇宙最小尺度星系的终极模拟——既能追溯138亿年完整历史，又能解析单颗超新星爆发的微观细节。虽然耗费英国国家超算中心数年时间，但收获远超预期。在10光年的分辨率下（足以捕捉单颗超新星效应），我们证实球状星团至少存在两种无需暗物质的形成机制。"

下一步将通过詹姆斯·韦伯太空望远镜等设备进行定向观测，并借助即将开展的光谱巡天验证这些类球状星团矮星系的存在。若获证实，将为天文学家提供检验暗物质理论的新途径，并带来发现宇宙第一代无金属恒星的最佳机遇。