研究发现，银河系最大的两个卫星星系出奇地孤独

在调查中看到的378个卫星星系。（图片来源：姚元茂（犹他大学）/DESI Legacy Surveys Sky Viewer）

（蜘蛛网eeook.com）据美国太空网（Keith Cooper）：一项对当地宇宙中其他星系进行的为期12年的新研究发现，银河系的小型轨道卫星星系系统非常不寻常。

一小群天文学家正在进行银河系模拟卫星（SAGA）调查，以了解银河系及其矮卫星星系与其他星系系统的比较。

耶鲁大学天文学和物理学教授、SAGA联合创始人Marla Geha在一份声明中表示：“银河系的卫星群是只包含较老恒星的小型卫星和两颗正在积极形成新星的最大卫星的独特组合。”。

一个银河系类型的星系，其卫星星系被突出显示。（图片来源：Yasmeen Asali（耶鲁大学）/DESI Legacy Surveys Sky Viewer）

这两颗最大的卫星是大麦哲伦星云和小麦哲伦云团，简称为LMC和SMC。这两颗卫星是银河系中最大的卫星，从南半球肉眼很容易看到。银河系其他59个已知的卫星星系中的大多数都非常微弱，需要哈勃太空望远镜或大型地面望远镜来探测它们。

SAGA对101个大小和质量与我们银河系相似的星系进行了普查，总共有378个卫星星系。每个宿主星系的可见卫星星系数量在0到13之间。这与银河系相比，亚利桑那州基特峰国家天文台的Mayall望远镜上的SAGA（使用暗能量光谱仪DESI的数据）只能探测到四颗卫星。我们银河系的其他卫星太微弱了，DESI看不见。

犹他大学的姚元茂也是SAGA的联合创始人，他在一份声明中说：“如果考虑到LMC的存在，银河系似乎拥有更少的卫星。”。

这是因为SAGA发现的趋势是，如果宿主星系也有至少一个麦哲伦型星系围绕它们运行，那么它们通常会有更多的卫星星系。

然而，没有麦哲伦星系的星系往往有更少的卫星。一种解释是，麦哲伦星云是银河系家族的最新成员。例如，现就职于亚利桑那州斯图尔特天文台的Gurtina Besla在2007年的研究发现，麦哲伦星云是首次造访者，在过去30亿年里被银河系的引力困住并被困在轨道上。因此，根据SAGA观察到的趋势，在麦哲伦云团到达之前，银河系预计不会有许多明亮的卫星星系。假设其他系统中的其他麦哲伦型星系围绕其宿主星系形成。

此外，麦哲伦型星系本身非常罕见。作为星系与质量大会（GAMA）调查的一部分，西澳大利亚大学的Aaron Robotham在2012年领导的先前研究得出结论，只有3%的与银河系相似的螺旋星系拥有麦哲伦云型卫星。

在SAGA的最终数据发布中（该项目的前两批数据分别于2017年和2021年产生），天文学家还了解了有关矮卫星的其他信息。例如，它发现，卫星星系越靠近其宿主星系，卫星的恒星形成率就越有可能为零或接近它。卫星越靠近宿主星系，就越深入宿主的引力井和暗物质晕中，也越靠近高温、年轻恒星或超新星爆炸释放的任何辐射，这些辐射可以从轨道卫星星系中去除恒星形成气体。

天文学家将星系中恒星形成的停止称为“淬灭”，SAGA的发现直接将淬灭与宿主星系周围的环境联系起来。银河系的大多数卫星星系已经熄灭，这至少是它们如此微弱的部分原因——因为它们还没有形成许多恒星。SAGA的研究结果还表明，淬灭的星系应该处于更孤立的环境中，而不是与其他可能相互作用的卫星星系拥挤的系统中，从而在其中引发更多的恒星形成。

但这些到底意味着什么？矮卫星星系存在于围绕所有大星系的巨大暗物质晕中。这个光环充当了这些星系形成的引力支架。矮星系是它们较大的宿主星系的组成部分；宇宙学标准模型描述的分层星系形成模型，其中较大的星系由小星系组装而成，预测银河系周围实际上应该有比我们目前探测到的更多的矮卫星。这些缺失的星系在哪里仍然是一个谜，但通过采样和研究其他星系周围的矮星系，我们可以了解其他星系周围暗物质晕，它们对星系形成和演化的影响，以及小卫星星系可能隐藏的地方。

由加州斯坦福大学的Geha、Mao和Risa Wechsler领导的三篇新研究论文描述了SAGA的发现。这些论文已被《天体物理学杂志》接受发表，目前可以作为预印本获得：毛领导的关于银河系异常的论文，格哈领导的关于卫星淬灭的论文，以及关于数据建模的第三篇论文。