盖亚揭示大多数银河系的伴星系是太空角落的新来者

来自欧洲太空总署的盖亚任务（Gaia）正在改写银河系的历史。 长久以来被我们认为是银河系的卫星星系，而现在发现它们大多是银河系环境的新来者。 盖亚任务是目前正在进行的项目，能够准确地测量银河系恒星的亮度、温度和组成，并建立最精确的银河系三维地图。

矮星系是由数千至数十亿颗恒星组成，是一种比较小的星系，几十年来，我们普遍认为在银河系周围的这些矮星系是我们的卫星星系，意思是它们被捕获在银河系的轨道上，并且在这数十亿年中一直是我们的伙伴。 但现在天文学家经由圭亚第三次发布的数据，使用每个星系的三维速度等参数来计算其轨道能量和角动量，计算了在银河系周围40个矮星系的运动，其结果令人惊讶。

研究人员发现这些矮星系的运动速度，比已知绕行在银河系的巨星和星团快得多，这意味着这些矮星系靠近银河系的时间尚不够长到足以让银河系的引力场使其减速，这个发现可能会改变我们对正常星系和矮星系之间的相互作用，以及矮星系特性的理解。

银河系过去曾吞噬过许多矮星系，例如在约一百亿年前，银河系与一个名为Gaia-Enceladus的星系合并，这过程构成银河系大部分的银晕恒星，并造成现今较厚的银盘。 而人马座矮星系目前正受到银河系引力的破坏并被纳入银河系中，这一过程大约在40~50亿年前开始，这些恒星的能量高于Gaia-Enceladus星系，这表示它们受银河系影响的时间较短。 就新研究中的矮星系而言，它们代表了银河系周围的大多数矮星系，而它们的能量更高，这强烈地表明它们在过去的几十亿年里才到达我们附近。

这一发现反映了关于大麦哲伦星系（LMC）的发现，它是一个更大的矮星系，离银河系如此之近，以至于可以在南半球的夜空中看到它。 LMC也被认为是银河系的一个卫星星系，直到2000年代天文学发现它的速度太快而无法受到引力束缚，这表明它不是银河系的伴星系，而是第一次到访，如同现在大多数矮星系也是如此。 那么这些新来者会进入轨道？ 还是只是与我们擦身而过？ 这取决于银河系的确切质量，但这却是一个天文学家难以真正准确计算的数量。 矮星系能量的发现意义重大，因为它迫使我们重新评估矮星系本身的性质。

当矮星系绕轨道运行时，银河系的引力会试图将其撕裂，在物理学中，这被称为潮汐力。 研究人员表示银河系是一个大星系，它的潮汐力非常巨大，或许在通过一两次后很容易摧毁一个矮星系。 如果一个矮星系能存活得比这更久，一定是有什么东西把它们结合在一起了，比如是否有大量的暗物质，天文学家认为暗物质可以提供额外的引力将各个星系聚集在一起。 因此在传统的观点中，这些运行了数十亿年的卫星星系必须以暗物质为主，以达到平衡银河系的潮汐力并保持完好。 但圭亚揭示了大多数矮星系首次绕银河系运行的事实，这表示也许它们根本不需要包含任何暗物质，我们必须重新评估这些系统是否处于平衡状态，或是在破坏的过程中。 尽管如此，我们对银河系内外的物体仍有很多不了解之处，而毫无疑问的是圭亚正在改变我们对宇宙小角落的理解。 该研究结果发表于《The Astrophysical Journal》期刊上。 （编译/赵瑞青）

银河系周围的矮星系

资料来源：European Space Agency

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