发现17个疑似银河系卫星星系 美国费米实验室

北京时间8月21日消息，据美国费米国家实验室（Fermilab）官方网站报道，暗能量巡天（DES）项目的科学家们近日利用世界上最强大之一的数字相机设备新发现了银河系周围存在的8个黯淡天体。目前所掌握的证据暗示这些天体与今年早些时候同样由该项目科学家发现的那些天体一样，可能是银河系的“矮卫星星系”（Dwarf satellite galaxies），它们是迄今所知规模最小，距离也最近的星系

北京时间8月21日消息，据美国费米国家实验室（Fermilab）官方网站报道，暗能量巡天（DES）项目的科学家们近日利用世界上最强大之一的数字相机设备新发现了银河系周围存在的8个黯淡天体。目前所掌握的证据暗示这些天体与今年早些时候同样由该项目科学家发现的那些天体一样，可能是银河系的“矮卫星星系”（Dwarf satellite galaxies），它们是迄今所知规模最小，距离也最近的星系。

卫星星系规模很小，围绕像我们银河系这样的大型星系运行。一些矮星系中的恒星数量甚至不超过1000颗，而相比之下，像银河系这样规模的星系内，恒星的数量一般都是千亿量级的。科学家们认为大型星系很有可能是从规模较小的星系逐渐发育而来的，后者被认为尤其富含暗物质成分，这种神秘物质构成了宇宙中物质与能量总和25%的份额。因此这种“矮卫星星系”被认为是理解暗物质以及大型星系形成机制的关键所在。

“暗能量巡天”项目（DES）的主要目标，正如其名字所暗示的那样，是为了加深我们对于暗能量本质的了解，后者是宇宙中一种神秘的组成部分，其构成整个宇宙物质与能量总和的大约70%。科学家们相信暗能量是理解宇宙为何加速膨胀的关键。为了探寻暗能量的本质。DES项目会拍摄数以亿计的大量遥远星系。然而在其中一些拍摄的图像中也会包含一些距离银河系很近的矮星系。因此，DES的数据可以同时开展两方面的研究：一方面是暗能量研究，它被认为是撕裂宇宙的元凶；另一方面则是暗物质研究，它被认为正努力不让宇宙被撕裂。

科学家们此前只找到少数几个银河系周围的矮星系，因为它们极度黯淡，只有在距离很近时才能被观测到。而如果此次DES的观测数据可以代表全天的情况，那么这就意味着在我们银河系周围可能还存在着多得多的这类星系。

“暗能量巡天”项目（DES）的主要参与者，美国能源部下属费米国家加速器实验室的阿列克斯・德利伽-魏格纳（Alex Drlica-Wagner）表示：“仅仅是在今年就已经发现了超过20个疑似的矮卫星星系目标，其中有17个是经由DES的数据发现的。”他说：“在不到一年的时间里，我们就已经几乎让已知的这类星系数量翻了一倍，这真是不可思议。”

在今年3月份，“暗能量巡天”项目的科学家以及英国剑桥大学的另外一个独立小组联合宣布了利用“暗能量相机”拍摄的图像新发现9个银河系周围的疑似矮卫星星系的消息。“暗能量相机”是DES系统的核心部件之一，拥有惊人的成像能力。这项工作是由美国能源部，美国国家自然科学基金会以及其他研究机构共同资助进行的。到目前为止，科学家们已经证实了其中两个目标的身份。在2015年之前，科学家们已经知道的这类银河系周围的矮行星数量大约有20多个。

美国威斯康星大学麦迪逊分校的凯斯・贝克特尔（Keith Bechtol）表示：“DES能够识别出极度黯淡的星系目标，而这在此前的研究项目中是难以发现的。在占全天大约1/8的范围内发现如此多的疑似矮卫星行星目标可能意味着在银河系周围还隐藏着多得多的这类星系。”

此次新发现的矮行星中距离最近的一个大约位于8万光年之外，最远的一个则位于大约70万光年之外。这些天体平均而言要比银河系黯淡大约10亿倍，质量则要比银河系小100万倍。此次新发现的矮星系中最黯淡的一个只含有大约500颗恒星。

此次新发现的矮行星大多位于DES数据中的南天部分，那里靠近大麦哲伦星云以及小麦哲伦星云，这是银河系最大的两个卫星星系，距离银河系分别为15.8万光年以及20.8万光年。有一种可能性是，此次新发现的很多矮行星实际上可能是这两个较大的矮行星的卫星星系。而如果情况的确如此，那么这本身就将是一项新发现。

美国能源部下属斯坦福线性加速器国家实验室（SLAC）的丽萨・韦切斯特（Risa Wechsler）表示：“那样的结果将是令人兴奋的。我们的暗物质模型预测会存在卫星星系的卫星星系这种情况。这项发现或许标志着我们首次观测到这类系统，但也有可能代表了一类我们目前尚不了解的卫星星系分布规律。”

由于一般认为矮星系主要是由暗物质组成的，其内部只含有非常少量的恒星，因此它们是研究暗物质的理想目标。进一步的分析将确认这些疑似目标是否的确是矮卫星星系，以及是否可以从这些星系目标中探测到暗物质的存在。

“暗能量巡天”是一项计划持续5年的巡天项目，目标是对南部天空的部分天区进行前所未有的高清成像。而此次新发现的17个矮卫星星系就是在最初运行的两年时间里获得的数据中被发现的。科学家们目前已经可以看到覆盖了大部分巡天天区的数据，但未来3年的数据将让他们发现更多更加黯淡的天体目标，那些目标更加弥散或距离更为遥远。目前第三期的巡天工作已经开始进行。

DES项目银河系科学工作组协调员，DES-巴西项目组成员巴西里奥・圣地亚哥（Basilio Santiago）指出：“这项令人兴奋的发现是整个DES项目团队紧密协作的结果。我们才刚刚开始对宇宙的探索，我们正热切地期待着未来几年时间里作出更多的发现。”

“暗能量巡天”（DES）是一项由来自全球6个国家，25个研究机构的超过300名科学家参与的大型科研项目。主要设备，一台拥有超过5.7亿像素的“暗能量相机”安装在位于智利境内托洛洛泛美天文台口径4米的“布兰科望远镜”上。该观测机构隶属于美国国家光学天文台（NOAO）。DES项目产生的科学数据由设在美国伊利诺伊大学的美国国家超级计算应用中心进行处理并交由科学家进行相关分析工作。