终于发现两个银河系卫星星系

太空——天文学家在银河系发现了两个新的卫星星系。这些发现有助于他们了解暗物质，这种神秘物质约占宇宙物质的 85%，但我们却无法看到它。

这两个星系的发现也让科学家们距离解决标准宇宙学模型或“λ冷物质模型”（也称为Λ CDM）的一个长期问题更近了一步。术语“冷”意味着暗物质是由移动速度低于光速的粒子组成的。

新发现的小型恒星群被称为六分仪座 II 和室女座 III。它们与大约 60 个矮星系相连，这些矮星系围绕着我们更大的螺旋星系，最大距离为 140 万光年。银河系最著名、最大的矮卫星星系是大麦哲伦星云 (LMC) 和小麦哲伦星云 (SMC)。

“银河系有多少个卫星星系？几十年来，这一直是天文学家们的一个重要问题，”首席研究员、东北大学教授千叶正日说。该团队的研究结果于 2024 年 6 月 8 日在日本发表。

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银河系的许多小型矮卫星尚未被发现，因为它们距离遥远且光线暗淡，但千叶和他的同事决心开始寻找这些难以捉摸的物体。因此，他们求助于斯巴鲁望远镜。这架强大的地面望远镜位于夏威夷莫纳克亚山顶附近，非常适合寻找矮星系。该团队此前曾用它探测到三颗新的银河系卫星。

暗物质是一个长期存在的宇宙学问题，因为它不与光或构成恒星、行星、卫星和人类的普通物质相互作用。即使它与这些物体相互作用，相互作用也太弱，我们无法察觉。

这意味着暗物质可能由尚未发现的粒子组成，尽管也存在一些不需要扩展粒子物理学的可能解释。例如，科学家已经探索了暗物质可能由大爆炸后遗留下来的微小原始黑洞组成的想法。

然而，暗物质确实与引力相互作用，而引力会影响日常光和物质的运动和动态。这使得科学家推断出暗物质的存在，并最终确定大型星系被这种神秘物质的巨大光晕所包围。人们认为，这些光晕远远超出了星系盘和可见的物质光晕。

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Λ CDM 表明这些暗物质晕在星系演化过程中发挥了重要作用。在早期宇宙中，晕形成引力井，星系内形成恒星的气体和尘埃被吸入其中。最终，这些晕也合并在一起，形成了像银河系这样的大型星系。

该模型还表明，银河系和其他大型星系周围应该有数百个卫星星系。例如，使用 Λ CDM 的模拟预测我们的邻近星系仙女座星系应该被大约 500 个卫星星系包围。然而，天文学家只看到 39 个矮星系围绕仙女座星系运行。

对于银河系，基于宇宙学标准模型的模拟表明，我们的银河系应该被大约 220 个矮星系所环绕，但科学家们不知道它们都在哪里。六分仪座 II 和室女座 III 的发现有助于纠正这种平衡。但这些发现的结果也可能带来它们之前面临的相反问题。