Cloud-9或是一座从未点亮的“暗星系”

Cloud-9并不是一朵普通的“宇宙云”。它是邻近螺旋星系梅西耶94（M94）的一团致密中性氢（H I）气体云，也是目前最有说服力的再电离受限H I云（Reionization-Limited H I Cloud，RELHIC）候选者之一。按这一解释，它处在一个暗物质晕中：宇宙早期再电离后仍保留了一部分气体，却似乎始终没有形成可探测的恒星星系。2

望远镜看得更深，结果仍是“空无一星”

由伊格纳西奥·特鲁希略领导的团队，使用西班牙加那利群岛10.4米加那利大望远镜（GTC）上的HiPERCAM相机，对Cloud-9进行超深光学成像。观测在g和r波段达到分别为31.4和31.0等/平方角秒的面亮度极限，约比此前最深影像灵敏10倍。1

即便如此，研究人员仍没有在Cloud-9中央1′×1′的区域内看到弥散恒星光；按其距离折算，这一范围约为1.3×1.3千秒差距，即约4200×4200光年。1

如果那里确实藏着一群年老、贫金属的恒星——这类恒星群本就较难被发现——其恒星表面质量密度也只能低于约每平方秒差距0.01个太阳质量，中心区域的恒星总质量不超过约1.6万个太阳质量。1

这意味着什么？

此前，哈勃太空望远镜通过分辨恒星逐颗计数的方式，也没有发现这里存在普通的微弱矮星系。HiPERCAM这次从整合光的角度给出独立的“未探测到”结果，进一步削弱了“这里其实藏着一个寻常暗弱矮星系”的可能性。12

射电观测表明，Cloud-9含有约100万个太阳质量的中性氢。若这些气体由引力束缚，其所在暗物质晕的总质量估计接近50亿个太阳质量；相对于被探测到的氢气质量，质量比约为5000∶1。因此，它可被视为一个由暗物质主导、却几乎没有可见恒星成分的系统。2

理论上，这类天体可能恰好落在一个关键的“甜点区”：质量再大一些的暗物质晕，应能聚集更致密的气体并触发恒星形成；质量再小一些，则可能在宇宙再电离后的紫外辐射作用下使气体电离，或失去这些气体。2

对宇宙学的意义，以及仍需谨慎之处

Cloud-9并不是暗物质的直接探测证据，也还不能严格证明其中绝对不存在任何恒星。科学家目前得到的是异常严格的恒星含量上限，而非“零恒星”的终局判定。

不过，这一结果使Cloud-9成为ΛCDM（Λ冷暗物质）宇宙学模型的一个引人注目的观测实例：该模型预言宇宙中应有大量低质量暗物质晕，其中不少会是“暗的”或近乎“暗的”，未能形成显著恒星系统。12

早期光学限制曾使用DESI Imaging Legacy Survey的数据。未来更大范围、更深的光学与H I巡天，将有助于判断Cloud-9究竟是罕见个例，还是一类更广泛天体的首个清晰样本。孤立、富含气体且金属丰度极低的矮星系，以及类似的致密H I云，都是值得重点搜寻的目标。3