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研究發現，銀河系最大的兩個衛星星系出奇地孤獨

銀河系


研究發現，銀河系最大的兩個衛星星系出奇地孤獨


在調查中看到的378個衛星星系 。（圖片來源：姚元茂（猶他大學）/DESI Legacy Surveys Sky Viewer）
據美國太空網（Keith Cooper）：一項對當地宇宙中其他星系進行的為期12年的新研究發現，銀河系的小型軌道衛星星系系統非常不尋常 。
一小群天文學家正在進行銀河系模擬衛星（SAGA）調查，以了解銀河系及其矮衛星星系與其他星系系統的比較 。
耶魯大學天文學和物理學教授、SAGA聯合創始人Marla Geha在一份聲明中表示：“銀河系的衛星群是只包含較老恒星的小型衛星和兩顆正在積極形成新星的最大衛星的獨特組合 ?！?。

研究發現，銀河系最大的兩個衛星星系出奇地孤獨


一個銀河系類型的星系，其衛星星系被突出顯示 。（圖片來源：Yasmeen Asali（耶魯大學）/DESI Legacy Surveys Sky Viewer）
這兩顆最大的衛星是大麥哲倫星云和小麥哲倫云團，簡稱為LMC和SMC 。這兩顆衛星是銀河系中最大的衛星，從南半球肉眼很容易看到 。銀河系其他59個已知的衛星星系中的大多數都非常微弱，需要哈勃太空望遠鏡或大型地面望遠鏡來探測它們 。
SAGA對101個大小和質量與我們銀河系相似的星系進行了普查，總共有378個衛星星系 。每個宿主星系的可見衛星星系數量在0到13之間 。這與銀河系相比，亞利桑那州基特峰國家天文臺的Mayall望遠鏡上的SAGA（使用暗能量光譜儀DESI的數據）只能探測到四顆衛星 。我們銀河系的其他衛星太微弱了，DESI看不見 。
猶他大學的姚元茂也是SAGA的聯合創始人，他在一份聲明中說：“如果考慮到LMC的存在 ， 銀河系似乎擁有更少的衛星 ?！?。
這是因為SAGA發現的趨勢是，如果宿主星系也有至少一個麥哲倫型星系圍繞它們運行，那么它們通常會有更多的衛星星系 。
然而，沒有麥哲倫星系的星系往往有更少的衛星 。一種解釋是，麥哲倫星云是銀河系家族的最新成員 。例如，現就職于亞利桑那州斯圖爾特天文臺的Gurtina Besla在2007年的研究發現 ， 麥哲倫星云是首次造訪者，在過去30億年里被銀河系的引力困住并被困在軌道上 。因此 ， 根據SAGA觀察到的趨勢，在麥哲倫云團到達之前，銀河系預計不會有許多明亮的衛星星系 。假設其他系統中的其他麥哲倫型星系圍繞其宿主星系形成 。
此外，麥哲倫型星系本身非常罕見 。作為星系與質量大會（GAMA）調查的一部分，西澳大利亞大學的Aaron Robotham在2012年領導的先前研究得出結論 ， 只有3%的與銀河系相似的螺旋星系擁有麥哲倫云型衛星 。
在SAGA的最終數據發布中（該項目的前兩批數據分別于2017年和2021年產生） ， 天文學家還了解了有關矮衛星的其他信息 。例如，它發現，衛星星系越靠近其宿主星系，衛星的恒星形成率就越有可能為零或接近它 。衛星越靠近宿主星系，就越深入宿主的引力井和暗物質暈中，也越靠近高溫、年輕恒星或超新星爆炸釋放的任何輻射，這些輻射可以從軌道衛星星系中去除恒星形成氣體 。
天文學家將星系中恒星形成的停止稱為“淬滅”，SAGA的發現直接將淬滅與宿主星系周圍的環境聯系起來 。銀河系的大多數衛星星系已經熄滅，這至少是它們如此微弱的部分原因——因為它們還沒有形成許多恒星 。SAGA的研究結果還表明 ， 淬滅的星系應該處于更孤立的環境中，而不是與其他可能相互作用的衛星星系擁擠的系統中，從而在其中引發更多的恒星形成 。
但這些到底意味著什么？矮衛星星系存在于圍繞所有大星系的巨大暗物質暈中 。這個光環充當了這些星系形成的引力支架 。矮星系是它們較大的宿主星系的組成部分；宇宙學標準模型描述的分層星系形成模型，其中較大的星系由小星系組裝而成 ， 預測銀河系周圍實際上應該有比我們目前探測到的更多的矮衛星 。這些缺失的星系在哪里仍然是一個謎，但通過采樣和研究其他星系周圍的矮星系，我們可以了解其他星系周圍暗物質暈 ， 它們對星系形成和演化的影響，以及小衛星星系可能隱藏的地方 。
由加州斯坦福大學的Geha、Mao和Risa Wechsler領導的三篇新研究論文描述了SAGA的發現 。這些論文已被《天體物理學雜志》接受發表，目前可以作為預印本獲得：毛領導的關于銀河系異常的論文 ， 格哈領導的關于衛星淬滅的論文，以及關于數據建模的第三篇論文 。