发现矮星系安德罗梅达 XXXV——位于大约 300 万光年外，是迄今为止在安德罗梅达系统中发现的最小星系——迫使天文学家重新思考星系在不同宇宙环境中的演化方式以及如何在宇宙的不同年代中生存。
由密歇根大学研究人员主导的团队所做的发现撼动了我们认为从自己星系中学到的一些关键宇宙教训的边界。
这些新知识来自于安德罗梅达的边缘，银河系最近的主要银河邻居，在那里天文学家发现了该系统迄今为止最小和最暗的卫星星系。
这个矮星系，被命名为安德罗梅达 XXXV，位于大约 300 万光年之外，迫使天文学家重新思考星系如何在不同的宇宙环境中演化以及如何在宇宙的不同年代中生存。
尽管这一发现提出了更多的问题而非答案，但这就是调查宇宙时发生的事情，报告的主要作者马科斯·阿里亚斯表示。该报告发表在《天体物理学期刊快报》中，详细介绍了这一发现。
他说，宇宙仍然隐藏着许多谜团，但这一发现有助于纠正我们所知道的，并揭示出更多我们不知道的。
阿里亚斯说：“我们仍然有很多东西要发现，”他在天文学系作为本科生进行这项工作，目前是天文学和物理学的研究生研究员。
“在星系形成、演化和结构方面，我们还有很多需要了解的内容——甚至关于我们身边的事情——在我们能够反向工程宇宙的历史，理解我们如何来到今天的这个位置之前。”
星际与非常微小
我们的银河系也有数十个这样的卫星或伴随星系，这解释了为什么它们的故事仍在继续书写。 这些伴星系与其巨大的中央宿主星系不同，但仍然靠得足够近以被其引力所捕获。卫星星系也小得多。
研究的高级作者、密歇根大学天文学教授兼副系主任埃里克·贝尔表示：“这些是完全功能的星系，但它们的尺寸大约是银河系的百万分之一。就像是拥有一个人类，但这个人类的体积仅是米粒那么大。”
由于它们小得多，这些卫星星系也更暗且更难以发现。 在过去的几十年里，天文学家才掌握了足够灵敏的技术来发现大多数已知的银河系卫星。贝尔表示，目前观察者无法发现环绕比安德罗梅达更远的宿主的极度微弱卫星。
因为它们离我们如此之近，银河系的卫星一直是我们获取关于这些小星系信息的唯一来源。尽管科学家们之前在安德罗梅达发现过卫星星系——这就是为什么它叫安德罗梅达 XXXV 而不是安德罗梅达 I——但它们太大和明亮，无法牢固地挑战我们从银河系学到的东西。
贝尔表示：“这在一定程度上就是马科斯的发现如此重要的原因。这种类型的星系在过去只在一个系统，银河系中可以被发现。现在我们能够观察安德罗梅达周围的一个星系，这是我们第一次在我们系统之外这样做。”
为了发现安德罗梅达 XXXV，阿里亚斯首先仔细研究了大量观测数据集，以寻找潜在伴侣的迹象。 一旦他编制了一份有前景候选者的名单，他和贝尔就获得了哈勃太空望远镜的时间以进行更仔细的观察。
阿里亚斯说：“在密歇根大学天文学系，作为本科生的高影响力研究机会非常多。”这项工作得到了国家科学基金会和美国宇航局通过空间望远镜科学研究所的支持。
通过哈勃，研究人员发现安德罗梅达 XXXV 不仅是一个卫星星系，而且它的小尺寸重新塑造了我们对星系演化的某些观念，例如它们能够形成星星的时间。
贝尔说：“这真是令人惊讶。这是在你周围找到的最暗的东西，所以它给人一种很棒的体系。但在很多不同的方面，它也是意想不到的。”
该团队还包括来自芝加哥大学、犹他州立大学、梵蒂冈天文台、智利拉塞雷纳大学、阿拉巴马大学、蒙大拿州立大学和德国波茨坦莱布尼茨天体物理研究所的研究人员。
天体悬疑
尽管这一发现令人惊讶，贝尔也强调，天文学中的想法在我们离开自己的后院后变得更加复杂并不罕见。当你只有一个系统进行分析时，你无法确定什么是可推广的特征，什么是特有特征，他说。
现在，安德罗梅达 XXXV 提供了足够强有力的证据，开始自信地区分这些特征。银河系和安德罗梅达的卫星之间最明显的区别是在它们停止形成星星的时间。
阿里亚斯说：“大多数银河系卫星拥有非常古老的恒星群体。它们在大约 100 亿年前停止了星星形成。”他表示：“我们看到，安德罗梅达的类似卫星可以在几亿年前——大约 60 亿年前——形成星星。”
这些信息还帮助研究人员解决了贝尔提出的安德罗梅达的谋杀之谜。
无论一个星系是巨大还是微小，它都需要有储存气体，可以凝聚成星星。当这些气体消失时，星星形成停止。一个自然的问题是，这种结局是由于星系的气体供应自行枯竭，还是被更大的宿主消耗掉。
对于银河系的卫星来说，它们早期的关闭轨迹与未辅助选项一致。由于安德罗梅达的小伴随星系的星星形成时间更长，它似乎是后者。
贝尔说：“这有些黑暗，但要么是它们掉了，要么是被推了。这些星系似乎被推动了。”他说：“由此，我们从它们身上学到了一些新的定性关于星系形成的东西。”
这一延长的星星形成在安德罗梅达 XXXV 的大小和宇宙历史的背景下更加有趣。
深炸宇宙学
宇宙最初极其炽热和密集，但当其度过第一个十亿年时，它已经膨胀并冷却到一个凉爽春天的温度。这个理想的温度也有利于宇宙的气体凝聚成星星，汇聚成星系。
但随着这些星星释放能量，以及黑洞形成并吞噬物质，宇宙再次变得非常炎热。对于小星系——质量不超过约 10 万个太阳的星系——这被认为是星星形成的死刑。热量基本上会将形成星星所需的气体“煮干”。
贝尔说：“我们认为它们基本上都会被炸掉，因为整个宇宙变成了一锅沸腾的油。”但是安德罗梅达 XXXV 并没有被炸掉。
他表示：“我们认为它会完全失去其气体，但显然并没有发生，因为这个星系大约有 2 万个太阳质量，然而它在额外的几个十亿年里仍然在形成星星。”
它是如何存活下来的，现在是一个悬而未决的问题。
贝尔说：“我没有答案。”他补充：“宇宙确实变得更加炎热，我们只是正在学习其后果比我们想象的要复杂。”
像 NASA 这样的组织正在计划在未来几年发射任务，以发现更多的卫星星系，这将有助于拼凑新的解决方案。
虽然阿里亚斯和贝尔显然对此感到兴奋，并希望尽可能多地从目前可用的工具中学习，但他们也乐于生活在未知中。对阿里亚斯来说，这正是吸引他进入这个领域的原因。
他说：“这是宇宙。” “总会有新的东西可以发现。”
