天文学家解释难以捉摸的超扩散星系的起源

物理学和天文学副教授赛尔斯说：“我们所探测到的与星系形成的理论不一致，因为淬火矮星必须处于星团或群环境中才能去除它们的气体并停止形成恒星。” “但我们检测到的淬灭 UDG 是孤立的。我们能够在现场识别出其中一些淬灭 UDG，并及时追溯它们的演化，以表明它们起源于后挡板轨道。”

在这里，“在现场”是指在更安静的环境中隔离的星系，而不是在群体或集群环境中。销售解释说，后溅星系是一个今天看起来像一个孤立星系的物体，但过去是一个更大系统的卫星——类似于彗星，它定期访问我们的太阳，但大部分时间都是孤立的，远离大部分太阳系。

“孤立星系和卫星星系具有不同的特性，因为它们演化的物理学完全不同，”她说。“这些后挡板星系很有趣，因为它们与它们曾经所属的系统中的卫星群共享属性，但今天观察到它们与系统隔离。”

矮星系是包含 1 亿到数十亿颗恒星的小星系。相比之下，银河系有2000亿到4000亿颗恒星。虽然所有 UDG 都是矮星系，但所有矮星系都不是 UDG。例如，在相似的光度下，矮星的尺寸范围非常大，从紧凑到漫射。UDG 是给定光度的大多数扩展物体的尾端。UDG 具有矮星系的恒星含量，比银河系小 10-100 倍。但它的大小可与银河系相媲美，赋予它极低的表面亮度，使其与众不同。

Sales 解释说，矮星系的暗物质晕的质量至少比银河系小 10 倍，并且大小也类似。然而，UDG 打破了这一规则，并显示出与更大的星系相当的径向延伸。

“解释这一点的流行理论之一是，UDG 是‘失败的银河系’，这意味着它们注定要成为像我们自己的银河系一样的星系，但不知何故未能形成恒星，”该研究所的研究生何塞 A.贝纳维德斯 (José A. Benavides) 说。阿根廷理论与实验天文学研究所和研究论文的第一作者。“我们现在知道这种情况不能解释所有的 UDG。因此，出现了不止一种形成机制能够形成这些超扩散物体的理论模型。”

据 Sales 称，新作品的价值是双重的。首先，研究人员使用的模拟称为 TNG50，成功预测了具有与观察到的 UDG 相似的特征的 UDG。其次，研究人员发现了一些罕见的淬灭 UDG，它们没有形成机制。

“使用 TNG50 作为‘时间机器’来观察 UDGs 如何到达它们所在的位置，我们发现这些物体在几十亿年前是卫星，但被驱逐到一个非常椭圆的轨道上，今天看起来很孤立，”她说。

研究人员还报告说，根据他们的模拟，淬灭的 UDG 通常可以占超扩散星系群的 25%。然而，在观察中，这个百分比要小得多。

“这意味着我们的望远镜可能无法发现许多潜伏在黑暗中的矮星系，”塞尔斯说。“我们希望我们的结果能够激发调查低光度宇宙的新策略，这将允许对这些矮星系进行全面普查。”

该研究首次解决了探测 UDG 所必需的无数环境——从孤立的矮人到成群结队的矮人——并且具有足够高的分辨率来研究它们的形态和结构。