在今天發表在《自然》雜誌上的一篇論文中，耶魯大學和哈佛大學的天文學家在八個鄰近星系中發現了大量小型紅矮星的證據。這項發現將影響天文學家對恆星形成、星系演化，甚至是暗物質含量的認知。
紅矮星是類似太陽的恆星，但體積更小、亮度更低、溫度更低，質量約為太陽的二分之一到十分之一。它們雖然體積小，但數量眾多──天文學家估計，銀河系中紅矮星的數量是類太陽恆星的100倍。
在今天的研究結果公佈之前，天文學家一直被迫假設其他星係也存在100比1的恆星與暗物質比例。但最近越來越多的證據表明，橢圓星系——它們不像銀河系那樣擁有標誌性的旋臂，通常由更古老、更紅的恆星組成——相對於其暗物質而言，恆星的數量更多。
「在這些星系中，很大一部分以前被認為是暗物質的質量可能實際上是恆星，」該計畫的首席研究員皮特·範·多庫姆說。
今年稍早發表的兩篇論文中，加州大學聖塔芭芭拉分校的托馬索·特魯利用重力透鏡效應，精確測量了60個橢圓星系中的質量分佈。他發現部分質量缺失，但並非暗物質。特魯認為這些質量類似於恆星，因為它們的分佈與可見恆星相似。它們可能是低質量恆星、中子星，甚至是黑洞。範多庫姆著手研究究竟是哪一種。
範多庫姆利用位於夏威夷的凱克1號望遠鏡上的低解析度光譜儀，將星系的光分解成各種顏色，觀測了八個大型明亮的橢圓星系。觀測紅矮星十分困難——儘管它們的數量遠遠超過更亮的恆星，但它們整體的光線仍然非常微弱。範·多庫姆和他在哈佛大學的合作者查理·康羅伊觀測了近紅外線波段的特定波長，這個波段比人眼可見的波長略長。他們尋找的是鈉和鐵的特徵訊號，這些訊號可以告訴他們有多少低質量恆星對星系的光線做出了貢獻。
他們發現，這些巨大的橢圓星系中低質量恆星的數量可能是銀河系的十倍。換句話說，矮星系與太陽100比1的比例，在大橢圓星系中可能更接近1000比1。但范多庫姆指出，暗物質仍然非常豐富。事實上，這些新發現的恆星可能不會對暗物質的總量產生太大影響。
下一步是觀察低質量星系中是否存在低質量恆星過剩現象。範·多庫姆和特魯都認為這種效應在低質量星系中不會那麼明顯。 「我們或許能在自己的樣本中觀察到這種趨勢，」特魯說，「質量更大的星系似乎比低質量星系擁有更多這種『看不見的』恆星成分。」範·多庫姆本週末將在凱克望遠鏡觀測較小的橢圓星系，試圖找到答案。
如果結果成立，那就意味著天文學家在計算橢圓星系中的恆星數量時需要更加謹慎。 「這個結果對所有人來說都是個大麻煩，」範·多庫姆說。 “但宇宙當然不會在意我們的願望。”
