一个关于银河系周围矮星系的全新观点

焦饭转锅巴速

银河系周围的矮星系。鸣谢:欧空局/盖亚/DPAC

（）据波茨坦莱布尼茨天体物理研究所（Janine Fohlmeister）：通常被认为是我们星系的长寿卫星，一项新的研究发现，事实上，大多数矮星系可能在进入星系晕后不久就被摧毁了。

多亏了欧空局盖亚卫星的最新目录，一个国际团队现在已经证明矮星系可能会失去平衡。

这项研究发表在《皇家天文学会月报》上，揭示了标准宇宙学模型的重要问题，特别是暗物质在我们最近的环境中的普遍存在。

长期以来，人们一直认为银河系周围的矮星系是围绕我们的星系运行了近100亿年的古老卫星。这要求它们包含大量的暗物质，以保护它们免受由于我们星系的引力而产生的巨大潮汐效应的影响。据推测，暗物质导致了在这些矮星系中观测到的恒星速度的巨大差异。

最新的盖亚数据揭示了矮星系性质的完全不同的观点。来自PSL天文台、CNRS国家科学研究中心和波茨坦莱布尼茨天体物理研究所的天文学家能够确定银河系的历史，这要归功于将物体的轨道能量与其进入光晕的时期(即它们第一次被银河系的引力场捕获的时间)联系起来的关系:在银河系质量较小的时候，早期到达的物体比最近到达的物体具有更低的轨道能量。

令人惊讶的是，大多数矮星系的轨道能量远远大于50到60亿年前进入光环的人马座矮星系的轨道能量。这意味着大多数矮星系是在更近的时间到达的，不到30亿年前。



图片来自一个富含气体和旋转主导的星系转变为球状矮星系的模拟。这里展示了一个雕塑家矮星系的类似物。鸣谢:王建领，弗朗索瓦·哈默

这样一个最近的到达意味着附近的矮星来自光环之外，在那里几乎所有的矮星系都被观察到含有大量的中性气体。富含气体的星系在与星系晕的热气相撞时失去了气体。这一过程中剧烈的震荡和湍流彻底改变了矮星系。

虽然以前富含气体的矮星系由气体和恒星的旋转所主导，但当它们转变为无气体系统时，它们的重力会因剩余恒星的随机运动而变得平衡。

矮星系在一个如此剧烈的过程中失去了它们的气体，这使它们失去了平衡，这意味着它们的恒星移动的速度不再与其重力加速度保持平衡。由于潜入星系，气体损失和重力冲击的综合效应很好地解释了矮星系残余中恒星的普遍速度。

这项研究的一个奇怪之处是暗物质的作用。首先，缺乏平衡阻碍了对银河系矮星的动态质量及其暗物质含量的任何估计。

第二，虽然在之前的场景中，暗物质保护了矮星系的稳定，但对于失去平衡的物体来说，调用暗物质变得相当尴尬。事实上，如果矮星已经包含了大量的暗物质，它就会稳定其最初的恒星旋转盘，防止矮星转变为观察到的随机恒星运动的星系。

所描述的最近到达的矮星系及其在光晕中的转变很好地解释了这些物体的许多观察到的特性，特别是，为什么它们有远离其中心的恒星。它们的性质似乎与暗物质的缺乏相一致，这与之前矮星系是暗物质最多的天体的理解相反。

现在出现了许多问题，例如:标准宇宙学模型预期银河系周围的许多暗物质主导的矮星系在哪里？如果不能假设平衡，我们如何推断矮星系的暗物质含量？还有哪些观测可以区分不平衡矮星系和暗物质主导的矮星系的经典图像？