一个名为Tucana II的小矮矮星银河,绕着银河系的方式构成了一个大秘密。根据对物体周围恒星的一项新研究,重力在很远的地方与之绑定光环比我们想象的要大得多。
实际上,这绝对是巨大的。尽管图卡纳II的恒星质量大约是太阳质量的3,000倍,但其暗物质光环钟的钟表是太阳质量的1000万倍。这是以前估计的大约三到五倍。
这表明宇宙中最早的星系可能比我们知道的要大得多。
“图卡纳二世的质量比我们想象的要多得多,以绑定这些距离很远的恒星,”MIT的天体物理学家Anirudh Chiti说。 “这意味着其他遗物第一星系也可能具有这类扩展的光环。”
银河系有一个整个群服务矮星系。这些是小的,微弱的恒星簇,金属非常低,表明它们很老,因为金属花了一些时间在恒星的心中形成并在宇宙中传播。
Tucana II位于地球约163,000光年,是最小的。根据其恒星种群的金属性,它也是最古老的,几乎找不到金属。 Chiti和他的团队正在调查这些明星,希望能找到大量年龄较大的明星。
他们使用澳大利亚国立大学的观察Skymapper望远镜并通过算法Chiti进行了结果,该算法旨在挑选金属贫困的星星。除了图卡纳II心脏中心内的恒星外,该算法还检测到了九颗新恒星,距离很远。
盖亚卫星收集的数据是一个雄心勃勃的项目,旨在以三个维度(包括恒星的动作)绘制银河系的映射 - 证实了这一点。那些远离矮星系核心的恒星在其周围的轨道上,重力结合。
然而,先前估计的银河系特性不包括足够的质量来产生可以使远处恒星结合的引力强度。这意味着那里有一些我们看不到或直接检测到的质量。这又意味着暗物质。
我们不知道什么是暗物质,但是宇宙中有一些看不见的质量,负责创建所有额外的重力,使星系更快地旋转并弯曲时空 - 而且它比正常物质要多得多。那是暗物质,我们认为是结合星系的胶水。
“没有暗物质,星系只会飞开,”Chiti说。 “ [暗物质]是制造银河系并将其固定在一起的关键要素。”
根据恒星的位置和动作,该团队能够更新图卡纳II的暗物质质量的估计,最终到达1000万个太阳能团块。这是第一个证据表明,超级矮星系可以具有那么多的暗物质,并且会引起很多难题。
“这可能也意味着最早的星系在比以前想象的要大得多的暗物质光环中形成,”天体物理学家安娜·弗雷贝尔(Anna Frebel)说麻省理工学院。 “我们认为第一个星系是最微小,最粘的星系。但是它们实际上可能比我们想象的要大几倍,而且毕竟不是那么小。”
那么,它从哪里获得了所有的深色物质?这可能是银河系的星星。当团队研究智利麦哲伦望远镜的数据时,他们发现并非所有恒星都具有相同的金属性。
实际上,它们在两个人群之间非常明显。图卡纳II郊区的恒星的金属性比中心的恒星低三倍,这表明两个独立的恒星种群。以银河系的方式,如果一群星星从其他地方到达,例如与另一个星系碰撞。
这是在古老的星系中首次看到恒星之间的化学差异,但是原因很可能是相似的:从前,图卡纳II不是一个,而是两个合并的星系,结合了他们的暗物质光环。
“我们可能会看到银河洋洋学的第一个签名,”弗里贝尔说。 “一个星系可能已经吃掉了一个稍小,更原始的邻居之一,然后将其所有星星洒到郊区。”
然而,这项研究表明,现在可以观察和表征这些微小的卫星星系的扩展覆盖范围,这意味着可以识别出像图卡纳II这样的其他人。甚至有两个候选人 - 超安全矮星系seguies 1和靴子我每个恒星都有一颗恒星,距银河核心长距离。
该团队计划使用他们的技术来寻找更多这样的恒星,更多这样的星系,并研究它们。
“可能还有更多的系统,也许所有的系统都在他们的郊区闪烁着这些星星,”弗里贝尔说。
该研究已发表在自然天文学。