在今天发表在《自然》杂志上的一篇论文中，来自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大量红矮星的证据。这一发现影响了天文学家对恒星形成、星系演化以及甚至暗物质含量的认识。
红矮星是比太阳小、更暗淡、更冷的恒星，其质量大约是太阳的十分之一到二分之一。它们虽然小，但数量庞大——天文学家估计，在银河系中，红矮星的数量是类太阳恒星的100倍。
在此次发现之前，天文学家不得不假设100:1的比例也适用于其他星系。但近期越来越多的证据表明，椭圆星系（缺乏像银河系那样明显的旋臂，通常由更古老、更红的恒星组成）与旋涡星系相比，其恒星与暗物质的比例更高。
“在这些星系中，很大一部分原本被归为暗物质的质量，很可能实际上是恒星，”该项目首席研究员 Pieter van Dokkum 表示。
今年早些时候发表的两篇论文中，加州大学圣巴巴拉分校的 Tommaso Treu 利用引力透镜效应，精确测量了60个椭圆星系的质量分布。他发现有些质量“缺失”，但这些并非暗物质。Treu 知道这些缺失的质量是类恒星物质，因为它们的分布方式与可见恒星相似。它们可能是低质量恒星、中子星，甚至黑洞。而 van Dokkum 则致力于找出确切的答案。
在夏威夷的 Keck 1 望远镜上，van Dokkum 使用低分辨率光谱仪（可以将星系的光分解成其组成颜色），观测了八个大型明亮的椭圆星系。观测红矮星非常困难——尽管它们的数量远超明亮恒星，但它们集体发出的光仍然非常微弱。van Dokkum 和他的同事、哈佛大学的 Charlie Conroy，观测了近红外波段的特定波长，这略长于人眼可见光的波长。他们正在寻找钠和铁的光谱特征，这些特征将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，这些大型椭圆星系拥有的低质量恒星数量可能是银河系的十倍。换句话说，在大型椭圆星系中，100:1的红矮星与太阳比例可能更接近1000:1。但根据 van Dokkum 的说法，暗物质仍然充足。事实上，新发现的这些恒星可能不会对暗物质的计算产生太大的影响。
下一步是观察低质量恒星的过剩现象是否也存在于质量较低的星系中。Van Dokkum 和 Treu 都预计，在该类星系中，这种效应会不那么明显。“在我们自己的样本中，我们可以看到一种趋势，”Treu 说。“质量越大的系统，似乎拥有更多的这种‘看不见的’恒星成分，而质量较小的天体则较少。” Van Dokkum 本周末将在 Keck 望远镜观测更小的椭圆星系，并试图找出答案。
如果这一结果成立，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谨慎。“这个结果对大家来说，基本上是个大麻烦，”van Dokkum 说。“但宇宙当然不会因为我们希望什么而改变。”
