对银河系周围矮星系的全新看法

人们通常认为它们是银河系的长寿卫星，但一项新的研究现在发现有迹象表明，大多数矮星系实际上可能在进入银晕后不久就会被摧毁。

得益于欧空局盖亚卫星的最新星表，一个国际团队现已证明矮星系可能失去平衡。

这项研究发表在《皇家天文学会月刊》上，提出了关于标准宇宙学模型的重要问题，特别是关于暗物质在我们最近的环境中普遍存在的问题。

长期以来，人们一直认为银河系周围的矮星系是围绕我们银河系运行了近100亿年的古老卫星。这要求它们含有大量的暗物质，以保护它们免受银河系引力造成的巨大潮汐效应的影响。人们认为暗物质导致了这些矮星系内恒星速度的巨大差异。

最新的盖亚数据现在揭示了矮星系特性的完全不同的观点。来自巴黎天文台PSL、国家科学研究中心(CNRS)和波茨坦莱布尼茨天体物理研究所(AIP)的天文学家能够确定银河系的历史，这要归功于连接银河系轨道能量的关系。一个物体进入光晕的时代，即它们第一次被银河系引力场捕获的时间：当银河系质量较小时，较早到达的物体具有比最近到达的物体更低的轨道能量。

大多数矮星系的轨道能量惊人地比5至60亿年前进入光环的人马座矮星系大得多。这意味着大多数矮星系的出现时间要晚得多，不到三十亿年前。

如此新的到达意味着附近的矮星系来自晕之外，在那里几乎所有的矮星系都被观测到含有巨大的中性气体库。富含气体的星系在与银河晕的热气体碰撞时失去了气体。这个过程中剧烈的冲击和湍流彻底改变了矮星系。

虽然以前富含气体的矮星系主要由气体和恒星的旋转主导，但当它们转变为无气体系统时，它们的引力就会通过其余恒星的随机运动来平衡。

矮星系在一个剧烈的过程中失去气体，导致它们失去平衡，这意味着它们的恒星移动速度不再与它们的引力加速度保持平衡。由于潜入星系而导致的气体损失和引力冲击的综合效应很好地解释了矮星系残余物中恒星的普遍速度。

这项研究的有趣之处之一是暗物质的作用。首先，由于缺乏平衡，无法对银河系矮星的动态质量及其暗物质含量进行任何估计。

其次，虽然在之前的场景中，暗物质保护了矮星系所谓的稳定性，但对于失去平衡的物体来说，调用暗物质变得相当尴尬。事实上，如果矮星已经含有大量暗物质，它就会稳定其最初旋转的恒星盘，从而防止矮星转变为观察到的具有随机恒星运动的星系。

所描述的矮星系最近的到来及其在光环中的转变很好地解释了这些物体的许多观察到的特性，特别是为什么它们的恒星距离其中心很远。它们的特性似乎与暗物质的缺乏相一致，这与之前将矮星系视为暗物质主导天体的理解相反。

现在出现了许多问题，例如：标准宇宙学模型预期的银河系周围许多暗物质主导的矮星系在哪里?如果不能假设平衡，我们如何推断矮星系的暗物质含量?还有哪些其他观察结果可以区分所提出的不平衡矮星系和暗物质主导矮星系的经典图像?