一篇最近發表在《天文學和天體物理學》雜志的論文，它報告了一個幾乎看不見的星系的發現，這個星系的質量和小麥哲倫云相當，但是它的結構和性質卻與我們所知的任何星系都不同。我將解釋這個星系為什么如此特殊，它對我們對暗物質的理解有什么影響，以及它是如何被發現的。

首先，我們要明白什么是暗物質。暗物質是一種我們還沒有直接探測到的物質，它只通過引力作用與普通物質相互作用。暗物質占據了宇宙中大約85%的物質，它的存在可以解釋一些觀測現象，比如星系的旋轉速度、星系團的形成、宇宙微波背景輻射的漲落等等。暗物質的本質是一個未解之謎，有很多不同的理論和實驗在尋找它的線索。

我們可以用不同的方法來探測暗物質，其中一種是通過觀測它對可見物質的影響。比如，我們可以測量一個星系的質量，然后比較它的可見物質的質量，如果兩者不一致，那么就說明有暗物質的存在。一般來說，一個星系的可見質量是由它的光度和顏色決定的，我們可以用望遠鏡來測量一個星系的光度和顏色，然后用一些模型來估計它的可見物質的質量。但是，這種方法有一個問題，就是有些星系的光度非常低，以至于我們很難用普通的望遠鏡來觀測它們，這些星系被稱為低表面亮度星系。

低表面亮度星系是一類非常特殊的星系，它們的中心表面亮度比夜空還要暗。這些星系很難被傳統的巡天項目發現，因為它們的信噪比太低，而且容易被背景光污染。但是，這些星系可能在深度更高的觀測中顯示出極微弱的光學發射，這就給我們提供了一個探測暗物質的機會。因為這些星系的可見物質的質量非常低，所以它們的暗物質的比例非常高，而且它們的暗物質暈可能沒有受到可見物質的反饋的影響，這就使得它們成為了研究暗物質性質的理想實驗室。

這些星系被稱為幾乎暗星系（almost dark galaxies）。幾乎暗星系是一種非常罕見的星系，目前只有幾個已知的例子。在論文中，作者報告了一個新發現的幾乎暗星系，它被命名為Nube，這是西班牙語中的云的意思，因為它的形狀像一朵云。Nube是在IAC Stripe 82 Legacy Project中被偶然發現的，這是一個為了探測低表面亮度天體而進行的深度巡天項目，它覆蓋了一個沿著赤道的2.5度寬的帶狀區域。

Nube的位置大約在3.5億光年之外，它的有效表面亮度大約是26.75星等每平方角秒。作者用100米的綠岸射電望遠鏡對Nube進行了隨后的觀測，測量了它的中性氫的發射線，從而確定了它的距離和速度。作者還用10.4米的加那利大望遠鏡對Nube進行了超深度的多波段觀測，分析了它的光譜能量分布，從而推斷出它的年齡、金屬豐度、恒星形成率等物理參數。

通過對Nube的觀測數據的分析，作者發現了一些非常有趣的結果。首先，Nube是一個非常大和非常暗的星系，它的半質量半徑是6.9萬光年，這相當于銀河系的一半，但是它的恒星質量只有4億太陽質量，這相當于小麥哲倫云的一半。這意味著Nube的有效表面密度（只有0.9太陽質量每平方秒差距，這是一個非常低的值，比我們在本星系附近的星系中觀測到的任何值都要低。

Nube的光度也非常低，它的絕對視星等是-13.5，這比一顆普通的恒星還要暗。Nube是目前已知的最大和最暗的幾乎暗星系，它比具有相似恒星質量的超擴散星系還要暗10倍，而且它的半徑還要大3倍。超擴散星系是一類具有銀河系大小但是只有1%銀河系恒星數量的星系，它們的起源和性質也是一個謎。Nube的性質與我們在本星系附近的低表面亮度星系也不同，它們通常都是非常小和非常輕的。

其次，Nube是一個非常老和非常貧金屬的星系，它的年齡大約是100億年，這意味著它是在宇宙早期就形成了，而且從那以后就沒有經歷過明顯的恒星形成活動。它的金屬豐度（也就是重元素的相對含量）大約是-1.1，這意味著它的重元素含量只有太陽的10%。這些結果表明Nube是一個原始的星系，它沒有受到其他星系的影響或合并，它保留了宇宙早期的物質組成。

最后，Nube是一個非常重和非常暗的星系，它的總質量大約是1000億太陽質量，這相當于小麥哲倫云的100倍，但是它的可見物質的質量只占總質量的0.4%。這意味著Nube的暗物質的比例非常高，達到了99.6%。這是目前已知的最高的暗物質比例，比我們在本星系附近的低表面亮度星系中觀測到的任何值都要高。Nube的暗物質暈的半徑大約是30萬光年，這相當于銀河系的兩倍，但是它的可見物質的半徑只有6.9萬光年，這意味著Nube的可見物質只占暗物質暈的一小部分。Nube的暗物質密度（也就是單位體積的質量）大約是0.1太陽質量每立方秒差距，這是一個非常高的值，比我們在本星系附近的低表面亮度星系中觀測到的任何值都要高。

綜上所述，Nube是一個非常特殊的星系，它的大小，亮度，年齡，金屬豐度，恒星形成率，恒星形成效率，總質量，暗物質比例，暗物質暈半徑，暗物質密度等參數都是極端的，它與我們所知的任何星系都不同。Nube的發現對我們對暗物質的理解有重要的意義，它提供了一個研究暗物質性質的獨特的案例，它可能是一個暗物質暈的原型，它沒有受到可見物質的反饋的影響，它可能反映了暗物質的初始分布和演化。Nube的發現也對我們對星系形成和演化的理解有重要的意義，它提供了一個研究星系如何在極端條件下形成和存活的獨特的案例，它可能是一個星系形成的失敗的例子，它沒有能夠有效地將氣體轉化為恒星，它可能反映了星系形成的最低限度和閾值。