一个名为半人马座 A 的星系隐藏着一个奇怪的秘密。研究人员发现了一个矮星系平面围绕它运行——就像行星围绕恒星运行,甚至恒星围绕银河系核心运行一样。
这不仅真的很酷,而且还挑战了一个长期存在的理论,即矮星系在各个方向上围绕着较大的星系,就像蜂巢里的蜜蜂一样。
半人马座 A 是一个距离太阳系约 10 至 1600 万光年的星系,位于半人马座南部,是天空中研究最多的星系之一。
很近,但在外面本星系群;它有一个活跃的星系核,这意味着它非常明亮,并向周围的空间发射巨大的相对论性喷流;它的形状很不寻常,要么是椭圆形,要么是透镜状。
它现在也是本星系群之外第一个在轨道平面上观测到有矮星系的星系。
银河系和仙女座星系都有在平面上运行的矮星系,但基于标准的宇宙学模拟Lambda冷暗物质模型预测较小的星系将随机散布在较大的星系周围,并向各个方向移动,使银河系和仙女座星系成为异常值。
对半人马座 A 的新观察表明事实并非如此。
“寒冷的该理论使天文学家相信宇宙中研究得最深入的星系——银河系和仙女座星系——都是奇怪的星系,”研究员 Helmut Jerjen 说道来自澳大利亚国立大学天文学和天体物理学研究学院。
“看来我们的银河系和仙女座星系毕竟是正常星系,而且像煎饼一样旋转的卫星星系系统比科学家预期的更为常见。”
这些卫星星系平面确实与行星星系平面不同,行星星系平面通常位于中央主恒星的赤道处。围绕半人马座 A 以及银河系和仙女座星系运行的矮星系围绕着超大质量星系的两极垂直于宿主星系旋转在核心。
研究人员说,对于银河系和仙女座星系来说,星系平面很容易找到。
在地球上,你只需每隔几年拍一张天空的照片,看看星星在哪里。仙女座星系距地球约 250 万光年,并且紧邻地球,因此绕轨道运行的矮星系的垂直平面也很容易看到。
对于半人马座 A 来说,情况有点棘手,但它是天空中研究最多的天体之一,这意味着它有一定的好处,比如可以保存多年的存档数据。研究小组就是在这里找到了围绕半人马座 A 运行的 16 个矮星系的信息。
多普勒频移或光波长揭示了星系行进的方向。
“我们看到其中一半是红移的,这意味着它们正在远离我们,而另一半是蓝移的,这告诉我们它们正在接近,”天文学家马塞尔·帕夫洛夫斯基说来自加州大学欧文分校。
这表明 16 个矮星系中有 14 个遵循相同的运动模式。在发现的 11 个绕银河系运行的行星中,有 8 个位于垂直平面上;在发现的 27 个绕仙女座轨道运行的卫星中,有 15 个位于垂直平面上。
研究人员表示,由于这种现象已经被观察到三次,因此可以排除随机性。这也表明它比之前想象的更常见,因为标准模型表明它应该只在 0.5% 的附近星系中发现。
“这意味着我们错过了一些东西,”帕夫洛夫斯基说。 “要么模拟缺乏一些重要成分,要么底层模型是错误的。这项研究可能被视为对寻找替代模型的支持。”
主要作者、瑞士巴塞尔大学的奥利弗·穆勒 (Oliver Müller) 表示,这些结果强化了这样一种观点,即两个大型星系之间的碰撞(更有可能在某个时刻发生碰撞)会从潮汐力喷射的碎片中产生较小的矮星系。
团队论文已发表在期刊上科学。