最近，来自中国科学院国家天文台的郭琦研究员领衔的研究团队发现了一批反常的天体——19个缺乏暗物质的矮星系。之前人们熟知的矮星系都含有大量的暗物质，但这批新发现的矮星系可能会改变我们对“星系是如何形成的”这一问题的认识。这项研究成果于北京时间11月26日凌晨发表于《自然·天文》杂志。
在宇宙学家的眼中，我们日常所“见”的物质，从地球上的芸芸万物到夜空中的点点繁星，都叫做重子物质。因为它们在质量上绝大部分是由重子（比如说我们熟悉的质子、中子）组成的。重子物质有一个很重要的特点，就是它能发生电磁相互作用，换句话说，它可以发光或者反射光。这里说的“光”除了我们肉眼可见的光，也包括其他波段的电磁波。正因如此，重子物质是我们“见”得最多的物质。
虽然重子物质是我们见得最多的物质，但是近年的天文观测（比如星系的旋转曲线、引力透镜、宇宙微波背景辐射等等）发现，它们的总量大约只是宇宙中所有物质的五分之一（按照Planck卫星的最新观测结果，这个比例是15.7%）。剩下五分之四的物质跟重子物质的最大区别是，它们既不发光，也不反射光，所以我们没法看到它们。正是因为这个特点，这些新奇的物质被叫做暗物质。
在宇宙过去一百三十多亿年的峥嵘岁月里，暗物质扮演了十分重要的角色。由于在物质的质量比例上占据主导地位，暗物质决定了宇宙物质在大尺度上的分布——宇宙大尺度结构。现代超级计算机模拟更是向我们揭示，宇宙中暗物质的空间分布可以再现观测到的星系分布，暗示了星系和暗物质之间千丝万缕的关系。
我们从小就知道，我们生活在一个名字充满诗意的星系——“银河系”里。
现代天文观测告诉我们，银河系只是宇宙中千千万万个星系的其中一员。这些星系是怎样形成的？它们的形成有没有普遍的规律？现代宇宙学和天文学里最波澜壮阔的篇章之一，就是建立了一个以暗物质为基础的、关于“星系是如何形成”的模型。因为星系又是观测宇宙的主要载体，在过去几十年间，通过研究它们的性质和形成，大大促进了人类对宇宙大尺度结构和宇宙本身的理解。
今年的诺贝尔奖物理学奖的一半就是表彰美国科学家James Peebles在相关方面的卓越贡献。
去年，来自耶鲁大学的天文学家Pieter van Dokkum领衔的研究团队在NGC1052星系群里观测到一个奇怪的矮星系——NGC1052-DF2。他们通过测量这个星系里的球状星团的运动，推算出星系的总质量（包括暗物质的质量和重子物质的质量），发现这个总质量几乎等于由星系的光度估算出来的恒星质量（即重子物质，因为这个星系几乎没有气体）。换句话说，这个星系一反常态，缺乏大量的暗物质！
更大的疑团：反常星系也在孤立环境里。如果说NGC1052-DF2处于密度较高的星系群中，可以用大星系的潮汐效应来解释，那么一个大胆且有趣的问题是：有没有处于低密度区域的缺乏暗物质的星系？由国家天文台的科学家郭琦领衔的研究团队回答了这个问题，他们新发现的19个奇特星系带来了更大的疑团和挑战。
明白这些孤立的缺乏暗物质的矮星系是怎么形成的，将会促进我们对星系形成过程的进一步理解。这项新的发现，也再次告诉我们：这个宇宙最有魅力的地方之一在于，它是如此的广袤无垠，悄悄地在好多我们意想不到的地方埋藏了各种各样的惊喜和彩蛋。每一个惊喜和彩蛋的发现，都可能会改变人类对这个周遭世界的认识和理解。