新发现的红矮星储量使宇宙中已知恒星的数量增加了三倍

今天，在《自然》杂志上发表的一篇论文中，耶鲁大学和哈佛大学的天文学家发现了八个邻近星系中存在一群小红矮星的证据。这一结果影响了天文学家对恒星形成、星系演化，甚至暗物质含量的认识。

红矮星是类似太阳的恒星，但体积更小、更暗、温度更低，质量约为太阳的一半至十分之一。它们可能很小，但数量众多——天文学家估计，银河系中红矮星的数量是类太阳恒星的 100 倍。

在今天的结果公布之前，天文学家不得不假设其他星系中也存在 100:1 的比例。但最近有越来越多的证据表明，椭圆星系（缺乏银河系等星系的独特螺旋臂，通常由更老、更红的恒星组成）的恒星与暗物质的比例比螺旋星系要高。

“在这些星系中，很大一部分被归因于暗物质的质量可能是恒星，”该项目首席研究员皮特·范多克姆 (Pieter van Dokkum) 说。

加州大学圣巴巴拉分校的托马索·特鲁在今年早些时候发表的两篇论文中，利用引力透镜仔细测量了 60 个椭圆星系的质量分布情况。他认为有些质量缺失了，但那不是暗物质。特鲁知道这些质量是恒星般的东西，因为它的分布与可见恒星相似。它可能是低质量恒星、中子星，甚至是黑洞。范·多库姆开始寻找它到底是什么。

范多克姆使用位于夏威夷的凯克 1 号望远镜上的低分辨率光谱仪（可将星系发出的光分解成其组成颜色）观察了八个巨大明亮的椭圆星系。观察红矮星很难——尽管它们的数量远远超过更亮的恒星，但它们发出的光线仍然非常暗淡。范多克姆和他的搭档、哈佛大学的查理·康罗伊观察了近红外的特定波长，比人眼能看到的波长稍长一点。他们在寻找钠和铁的迹象，这些迹象会告诉他们有多少低质量恒星对星系的光做出了贡献。

他们发现，这些巨大的椭圆星系中低质量恒星的数量可能是银河系的十倍。换句话说，矮星与太阳的比例为 100:1，在大型椭圆星系中，这一比例可能更接近 1000:1。但范多库姆表示，暗物质仍然很多。事实上，新恒星可能不会对暗物质的计算产生太大影响。

下一步是看看低质量星系中是否也存在低质量恒星过剩的情况。范多库姆和特鲁都预计这种影响在那里不会那么明显。“我们可以在我们自己的样本中看到一种趋势，”特鲁说。“质量更大的系统似乎比质量较小的物体拥有更多这种‘看不见的’恒星成分。”范多库姆本周末将前往凯克，观察较小的椭圆星系并试图找出答案。

如果结果成立，这意味着天文学家在计算椭圆星系中的恒星数量时需要更加小心。“这个结果让每个人都很头疼，”范多克姆说。“但宇宙当然不在乎我们的期望。”