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美國費米國家實驗室暗能量巡天項目發現17個銀河系的“矮衛星星系”

銀河系


美國費米國家實驗室暗能量巡天項目發現17個銀河系的“矮衛星星系”

“暗能量巡天”（DES）目前已經利用“暗能量相機”對全天的大約1/8天區進行了巡天拍攝（圖中紅色部分） 。這張圖展示了今年以來利用DES項目數據發現的17個疑似銀河系衛星星系的分布地圖
美國費米國家實驗室暗能量巡天項目發現17個銀河系的“矮衛星星系”

安裝在泛美天文臺4米口徑布蘭科望遠鏡上的“暗能量相機”
（報道）據新浪科技（晨風）：美國費米國家實驗室（Fermilab）官方網站報道，暗能量巡天（DES）項目的科學家們近日利用世界上最強大之一的數字相機設備新發現了銀河系周圍存在的8個黯淡天體 。目前所掌握的證據暗示這些天體與今年早些時候同樣由該項目科學家發現的那些天體一樣，可能是銀河系的“矮衛星星系”（Dwarf satellite galaxies），它們是迄今所知規模最小 ， 距離也最近的星系 。
衛星星系規模很小 ， 圍繞像我們銀河系這樣的大型星系運行 。一些矮星系中的恒星數量甚至不超過1000顆 ， 而相比之下，像銀河系這樣規模的星系內，恒星的數量一般都是千億量級的 ?？茖W家們認為大型星系很有可能是從規模較小的星系逐漸發育而來的 ， 后者被認為尤其富含暗物質成分 ， 這種神秘物質構成了宇宙中物質與能量總和25%的份額 。因此這種“矮衛星星系”被認為是理解暗物質以及大型星系形成機制的關鍵所在 。
“暗能量巡天”項目（DES）的主要目標，正如其名字所暗示的那樣，是為了加深我們對于暗能量本質的了解，后者是宇宙中一種神秘的組成部分，其構成整個宇宙物質與能量總和的大約70% ?？茖W家們相信暗能量是理解宇宙為何加速膨脹的關鍵 。為了探尋暗能量的本質 。DES項目會拍攝數以億計的大量遙遠星系 。然而在其中一些拍攝的圖像中也會包含一些距離銀河系很近的矮星系 。因此，DES的數據可以同時開展兩方面的研究：一方面是暗能量研究，它被認為是撕裂宇宙的元兇；另一方面則是暗物質研究，它被認為正努力不讓宇宙被撕裂 。
科學家們此前只找到少數幾個銀河系周圍的矮星系，因為它們極度黯淡，只有在距離很近時才能被觀測到 。而如果此次DES的觀測數據可以代表全天的情況，那么這就意味著在我們銀河系周圍可能還存在著多得多的這類星系 。
“暗能量巡天”項目（DES）的主要參與者，美國能源部下屬費米國家加速器實驗室的阿列克斯·德利伽-魏格納（Alex Drlica-Wagner）表示：“僅僅是在今年就已經發現了超過20個疑似的矮衛星星系目標，其中有17個是經由DES的數據發現的 ?！彼f：“在不到一年的時間里，我們就已經幾乎讓已知的這類星系數量翻了一倍，這真是不可思議 。”
在今年3月份 ， “暗能量巡天”項目的科學家以及英國劍橋大學的另外一個獨立小組聯合宣布了利用“暗能量相機”拍攝的圖像新發現9個銀河系周圍的疑似矮衛星星系的消息 。“暗能量相機”是DES系統的核心部件之一 ， 擁有驚人的成像能力 。這項工作是由美國能源部，美國國家自然科學基金會以及其他研究機構共同資助進行的 。到目前為止，科學家們已經證實了其中兩個目標的身份 。在2015年之前，科學家們已經知道的這類銀河系周圍的矮行星數量大約有20多個 。
美國威斯康星大學麥迪遜分校的凱斯·貝克特爾（Keith Bechtol）表示：“DES能夠識別出極度黯淡的星系目標 ， 而這在此前的研究項目中是難以發現的 。在占全天大約1/8的范圍內發現如此多的疑似矮衛星行星目標可能意味著在銀河系周圍還隱藏著多得多的這類星系 。”
此次新發現的矮行星中距離最近的一個大約位于8萬光年之外，最遠的一個則位于大約70萬光年之外 。這些天體平均而言要比銀河系黯淡大約10億倍，質量則要比銀河系小100萬倍 。此次新發現的矮星系中最黯淡的一個只含有大約500顆恒星 。
此次新發現的矮行星大多位于DES數據中的南天部分，那里靠近大麥哲倫星云以及小麥哲倫星云，這是銀河系最大的兩個衛星星系，距離銀河系分別為15.8萬光年以及20.8萬光年 。有一種可能性是，此次新發現的很多矮行星實際上可能是這兩個較大的矮行星的衛星星系 。而如果情況的確如此 ， 那么這本身就將是一項新發現 。
美國能源部下屬斯坦福線性加速器國家實驗室（SLAC）的麗薩·韋切斯特（Risa Wechsler）表示：“那樣的結果將是令人興奮的 。我們的暗物質模型預測會存在衛星星系的衛星星系這種情況 。這項發現或許標志著我們首次觀測到這類系統，但也有可能代表了一類我們目前尚不了解的衛星星系分布規律 ?！?br /> 由于一般認為矮星系主要是由暗物質組成的，其內部只含有非常少量的恒星，因此它們是研究暗物質的理想目標 。進一步的分析將確認這些疑似目標是否的確是矮衛星星系，以及是否可以從這些星系目標中探測到暗物質的存在 。
“暗能量巡天”是一項計劃持續5年的巡天項目，目標是對南部天空的部分天區進行前所未有的高清成像 。而此次新發現的17個矮衛星星系就是在最初運行的兩年時間里獲得的數據中被發現的 ?？茖W家們目前已經可以看到覆蓋了大部分巡天天區的數據，但未來3年的數據將讓他們發現更多更加黯淡的天體目標 ， 那些目標更加彌散或距離更為遙遠 。目前第三期的巡天工作已經開始進行 。
DES項目銀河系科學工作組協調員 ， DES-巴西項目組成員巴西里奧·圣地亞哥（Basilio Santiago）指出：“這項令人興奮的發現是整個DES項目團隊緊密協作的結果 。我們才剛剛開始對宇宙的探索，我們正熱切地期待著未來幾年時間里作出更多的發現 。”
【美國費米國家實驗室暗能量巡天項目發現17個銀河系的“矮衛星星系”】“暗能量巡天”（DES）是一項由來自全球6個國家 ， 25個研究機構的超過300名科學家參與的大型科研項目 。主要設備，一臺擁有超過5.7億像素的“暗能量相機”安裝在位于智利境內托洛洛泛美天文臺口徑4米的“布蘭科望遠鏡”上 。該觀測機構隸屬于美國國家光學天文臺（NOAO） 。DES項目產生的科學數據由設在美國伊利諾伊大學的美國國家超級計算應用中心進行處理并交由科學家進行相關分析工作 。