由维多利亚大学和耶鲁大学领导的天文学家团队发现了一个围绕我们银河系运行的古老恒星系统，名为大熊座III/UNIONS1(UMa3/U1)，这是迄今为止发现的最微弱、质量最小的银河系卫星，并且可能是已知最暗物质主导的系统之一。

发现已知最暗的绕银河系运行的恒星系统

该团队利用夏威夷岛上的两个莫纳克亚天文台(WMKeck天文台和加拿大-法国-夏威夷望远镜(CFHT))以及夏威夷大学天文研究所Pan-STARRS(全景巡天望远镜和快速响应系统)在夏威夷进行了这项研究)在毛伊岛哈雷阿卡拉;研究结果发表在最新一期的《天体物理学杂志》上。

“UMa3/U1位于大熊座，北斗七星的所在地。相对而言，它位于我们的宇宙后院，距离太阳约30,000光年，”天文学毕业生西蒙·史密斯(SimonSmith)说道维多利亚大学的学生和该研究的主要作者。“由于UMa3/U1的发光度极低，迄今为止一直未能被检测到。”

观测显示，这个恒星系统很小，只有大约60颗年龄超过100亿年的恒星，跨度只有10光年。UMa3/U1的质量极低，是太阳质量的16倍，比最微弱的疑似矮星系质量小15倍。

UMa3/U1首次使用CFHT和Pan-STARRS紫外近红外光学北方巡天(UNIONS)获得的数据进行检测。

随后，研究小组使用凯克天文台的深度成像多目标摄谱仪(DEIMOS)更详细地研究了该恒星系统，并确认UMa3/U1是一个受引力束缚的系统，要么是矮星系，要么是星团。

“UMa3/U1中的恒星如此之少，以至于人们可能会合理地质疑这是否只是相似恒星的偶然组合。凯克在证明事实并非如此方面发挥了关键作用，”合著者、天文学和物理学教授MarlaGeha说。耶鲁大学。“我们的DEIMOS测量清楚地表明所有恒星都以非常相似的速度在太空中移动，并且似乎具有相似的化学成分。”

耶鲁大学研究生威尔·塞尔尼(WillCerny)表示：“令人兴奋的是，系统中恒星之间速度的初步分布可能支持UMa3/U1是一个以暗物质为主的星系的结论——我们希望通过更多凯克观测来仔细研究这一诱人的可能性。”，该研究的第二作者。

这些明星如何保持紧密的团队关系是令人惊叹的。一种可能的解释是暗物质可能将它们保持在一起。

“这个物体是如此的渺小，以至于它的长期存在是非常令人惊讶的。人们可能会预料到，来自银河系盘面的强烈潮汐力现在已经把这个系统撕裂了，没有留下任何可观测到的残余物，”塞尔尼说。“该系统看起来完好无损的事实导致了两种同样有趣的可能性。要么UMa3/U1是一个由大量暗物质稳定的微小星系，要么它是我们在其即将消亡之前的一个非常特殊的时间观察到的一个星团。”

对于前一种情况，直接确认UMa3/U1是一个微弱、古老、以暗物质为主的卫星恒星系统将是一项令人兴奋的壮举，因为它将支持宇宙起源主要理论的预测。

在Lambda冷暗物质(LCDM)模型下，科学家们假设，当像银河系这样的星系最初形成时，它们在组装过程中产生了引力，吸引了数百个卫星恒星系统，这些卫星至今仍在绕星系运行。

关于UMa3/U1对LCDM理论影响的配套研究已被《天体物理学杂志》接受发表，并可在arXiv服务器上以预印本格式获取。

“无论未来的观测证实还是拒绝这个系统包含大量暗物质，我们都对这个物体可能只是冰山一角的可能性感到非常兴奋——它可能是一类新的极端暗物质的第一个例子。迄今为止一直未能被发现的微弱恒星系统，”塞尔尼说。

UMa3/U1中是否存在暗物质的确凿证据是确定该恒星系统是矮星系还是星团的关键。在其分类变得清晰之前，大熊座III/UNIONS1有两个名称。超微弱银河系卫星通常以它们发现的星座(在本例中为大熊座)命名，而超微弱星团通常以它们发现的调查项目(UNIONS)命名。

虽然这个恒星系统的身份仍然不明确，但UMa3/U1为宇宙学的新视角铺平了道路。

史密斯说：“这一发现可能会挑战我们对星系形成的理解，甚至可能挑战‘星系’的定义。”