銀河系周圍可能存在100多個尚未發現的衛星系。
模擬結果顯示,銀河系暈被大量子結構包圍,其中一些子暈內部可能存在衛星系。
以達勒姆大學Isabel Santos-Santos為首的一批天文學家近日在英國皇家天文學會年會上稱,他們使用高精度的銀河系暗物質模擬軟件,以及全新的數學模型,發現銀河系周圍可能存在著100多個尚未被發現的衛星系。
如果這些星系能夠被觀測到,那么它們將證明宇宙學標準模型的可靠性。宇宙學標準模型是當前主流的宇宙模型,能夠對星系的形成方式加以解釋。
銀河系目前已知擁有大約60個衛星系。但是新的研究結果顯示,在距離銀河系較近的地方,可能還存在著更多的昏暗衛星系未被發現。研究人員稱,未來我們可能很快就能看到這些星系,它們將告訴我們宇宙是如何變成今天這個樣子的。
根據宇宙學標準模型,也就是所謂的蘭姆達冷暗物質理論(LCDM),矮星系和像我們銀河系這樣的大星系都是在被稱為星系暈的物質團塊中形成的。這些由恒星構成的巨大球體就像漂浮在暗物質池塘中的落葉,而暗物質這種神秘的存在占據了宇宙物質總量的85%。
暗物質不反射光,因此無法直接觀測。但科學家通過星系的形態,穿越星系時被扭曲的星光,以及恒星在圍繞星系中心運行時被加速到無法解釋的高速等現象中找到了它們存在的證據。
暗物質暈給予銀河系以強大的引力。它產生的引力如此之強,以至于在幾十億年里它從周邊宇宙中俘獲了大量矮星系。
這些矮星系像衛星一樣環繞銀河系運行,因此被稱為衛星系。但是它們大多十分昏暗且難以探測,天文學家不僅無法看到它們,甚至連模擬也難以進行。由于缺乏它們存在的證據,宇宙學標準模型也多被詬病。
此次這些科學家則認為,缺乏證據的原因,至少有一部分是因為以前針對星系演化進行的模擬沒有足夠高的精度,而這會導致模擬中暈被擾動,衛星系丟失。
為了更好地模擬這些可能存在的星系,研究人員用有史以來精度最高的“水瓶座模擬器(Aquarius simulation)”重建了銀河系暗物質暈,并用一個被稱為GALFORM的新數學模型來追蹤氣體冷卻、恒星形成和物質凝聚成為星系的過程。
模擬結果顯示,在宇宙一生的大部分時間里,銀河系周圍一直有矮星系在環繞運行。但是隨著這些矮星系反復穿越巨大的銀河系暈,其所包含的暗物質和恒星會被逐漸剝離,導致它們今天看起來已經極端昏暗。
模擬結果顯示,今天在我們星系的外圍,可能還存在著80至100個以上的矮星系。研究人員認為,我們可能很快就能發現這些星系。新近服役的薇拉?魯賓天文臺裝備有迄今為止最大的數碼傳感器,有能力拍到這些隱秘星系中的一部分。
如果這個昏暗的衛星系族群被發現,那將是LCDM星系形成理論的一次重大勝利。
參考 The Milky Way could be teeming with more satellite galaxies than previously thought https://www.eurekalert.org/news-releases/1090587
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