在距离地球约1600万光年的深空中，天文学家们似乎捕捉到了一个宇宙级的“幽灵”。这个被称为“云9号”（Cloud 9）的天体，并不像它的名字那样充满了浪漫的幻想，反而是一个冷酷、孤寂的存在。它是一团巨大的氢气云，虽然拥有足以孕育百万颗太阳的质量，却在长达138亿年的宇宙历史中，始终保持着惊人的静默——它没有点亮哪怕一颗恒星。这项由中国“天眼”FAST望远镜率先发现，并经由哈勃太空望远镜确证的成果，激起了天文学界的极大兴奋。如果最终确认，“云9号”将成为人类发现的首个“再电离限制氢云”（RELHIC），即一种自宇宙大爆炸以来从未被恒星污染过的原始物质遗迹。
从“天眼”的敏锐一瞥到哈勃的深度凝视
梅西耶94（M94）是一个以明亮核心和壮丽旋臂著称的螺旋星系，宛如黑暗海洋中的一座灯塔。然而，真正引起科学家兴趣的，是这座灯塔边缘阴影中的东西。图片来源：NASA、ESA。 G. Anand（STScI）和 A. Benitez-Llambay（米兰比可卡大学）；图像处理：J. DePasquale (STScI)这张图像以洋红色显示了在距离地球约1600万光年的梅西耶94星系边缘的“云9”天体中探测到的中性氢气，并将其叠加在哈勃望远镜拍摄的同一区域的深空图像上。在白色圆圈内没有发现恒星的迹象，但洋红色区域内总共存在约100万个太阳质量的氢。为了寻找M94周围可能存在的暗弱卫星星系，中国研究团队利用世界上最大的单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜（FAST），对这片区域进行了地毯式搜索。FAST凭借其无与伦比的灵敏度，捕捉到了微弱的中性氢信号。在这些信号中，有一团气体显得格格不入：它跨越了4000光年的广阔空间，却显得异常稀薄且孤独。这团被命名为“云9号”的气体云包含约100万个太阳质量的氢，这在宇宙尺度上并不算多，但也绝非微不足道。通常情况下，拥有如此质量的气体云早就应该在引力作用下坍缩，形成数以万计的恒星，变成一个热闹的矮星系。但当科学家们急切地调转光学望远镜对准它时，看到的只有一片令人窒息的黑暗。图片来源：R Jay Gabany（黑鸟天文台）梅西耶94星系于1781年被发现，是距离地球最近、最亮的星系之一，距离地球仅1600万光年。它的主盘周围环绕着广阔的螺旋结构，这些结构目前正在形成该星系中的大部分恒星。为了彻底查清真相，研究团队申请了哈勃太空望远镜的宝贵观测时间。哈勃避开了地球大气的干扰，对“云9号”所在的区域进行了深度曝光。结果令人震惊：在射电信号最强的核心区域，依然是一片虚空。通过精密的模拟与数据分析，科学家们排除了哪怕是微弱星光存在的可能性。他们计算出，即便这团云里藏着恒星，其总质量也不会超过3000个太阳质量。这意味着它的气体与恒星质量比达到了惊人的400:1，甚至可能是无限大。与之相比，普通的矮星系这一比例通常要低得多。
大爆炸的“时间胶囊”：为何它从未被点亮？
图片来源：SCJiang/Wikimedia Commons这张摄于2025年的图像展示了世界上最大的单体射电望远镜：五百米球面孔径望远镜（FAST）。它于2020年全面建成，超越了此前的纪录保持者阿雷西博射电望远镜（阿雷西博望远镜于同年12月坍塌）。FAST如今是同类射电望远镜中唯一的。“云9号”的发现之所以让天文学家欣喜若狂，是因为它可能验证了一个长期存在于理论中的假设。在宇宙学模型中，并非所有的物质团块都能成功演化成星系。有一种被称为RELHIC的天体，它们虽然拥有暗物质晕作为骨架，吸附了原始的氢气，但命运却截然不同。这些悲情的天体处于一种微妙的热平衡状态。宇宙中其他星系发出的强烈紫外线背景辐射，就像持续不断的微火，加热着这些气体云。这种加热对抗了引力的坍缩，使得气体始终处于弥散状态，无法凝聚成致密的星核。因此，“云9号”很可能是一个来自宇宙黎明时期的“时间胶囊”。它内部的物质从未经历过恒星内部的核聚变，也未曾被超新星爆发产生的重元素污染。它保持着宇宙大爆炸后最原始的纯净状态——只有氢和氦。图片来源：G. Anand 等人，《天体物理学杂志快报》，2025 年这张叠加图显示了梅西耶94外围“云9”所在的区域，其中甚大阵列（VLA）探测到的中性氢以红色轮廓线标出。哈勃望远镜的观测主要集中在蓝色方框区域，但在其整个观测过程中，未能探测到任何与该天体对应的恒星。此前，天文学家也曾发现过一些被称为“暗星系”的候选者，比如两年前绿岸望远镜的一次偶然发现。但那些天体通常质量巨大（达数亿个太阳质量）且伴有明显的旋转圆盘结构，暗示着恒星形成过程可能只是处于萌芽阶段或被暂时抑制。而“云9号”不同。它没有旋转，没有圆盘，就像一团被冻结在时间里的迷雾。它也是目前已知质量最小、最符合RELHIC理论预测的观测对象。
排除干扰：确认“孤独”的真实性
科学的严谨性要求研究人员必须排除所有其他可能性。难道这只是一团被M94星系甩出来的气体？或者仅仅是银河系前景中的一片普通云雾？图片来源：NASA、ESA、VLA、Gagandeep Anand (STScI)、Alejandro Benitez-Llambay（米兰比可卡大学）；图像处理：Joseph DePasquale (STScI)这张动画图像展示了以梅西耶94外围“云9”为中心的区域的哈勃原始观测图像，其上叠加了来自甚大阵列（VLA）的粉红色数据，显示了中性氢的密度。在相关区域内无法识别出恒星。证据链条正在逐渐闭合。首先，它的运动速度与M94星系惊人地一致，这表明它是M94引力系统的一部分，而非前景干扰。其次，它没有受到M94星系本身剧烈的潮汐力破坏，这意味着它是一个长期存在的稳定结构，而非短期形成的瞬态现象。此外，它也不属于著名的麦哲伦星流，因为位置南辕北辙。种种迹象都指向一个结论：我们确实找到了那个理论中“失踪”的原始环节。目前的发现只是一个开始。如果“云9号”真的是原始气体的遗迹，那么未来的詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）将大有可为。通过更灵敏的光谱分析，科学家们可以检测其中是否存在重元素。如果光谱显示这里只有氢和氦，而没有碳、氧等恒星制造的产物，那么“云9号”将无可争议地成为研究宇宙化学起源的圣杯。在浩瀚的宇宙中，那些闪耀的星系固然迷人，但正是像“云9号”这样黑暗、沉默的角落，藏着宇宙最古老的秘密。它静静地悬浮在那里，用它的虚无，向我们讲述着物质最初诞生的故事。