#银河系有多特别?调查团队发布对银河系独特性的新见解#我们的银河系是一个特殊的地方吗?十多年前，一组科学家开始了回答这个问题的旅程。始于2013年的“银河系模拟卫星调查”(SAGA)研究了银河系等星系系统。现在，SAGA调查在arXiv预印本服务器上发表了三篇新的研究文章，在完成了对101个与银河系类似的卫星系统的普查后，为我们提供了对银河系独特性的新见解。

SAGA团队调查的101个银河系中378颗卫星的图像拼接图。卫星图像按其亮度从左到右排序。图片来源：姚元茂(犹他州)，来自DESI Legacy Surveys Sky Viewer的图片

　　这些“卫星”是质量和大小都较小的星系，它们围绕一个较大的星系运行，通常被称为宿主星系。就像绕地球运行的较小卫星一样，这些卫星星系也被巨大的宿主星系及其周围暗物质的引力所捕获。

　　银河系是几个卫星星系的宿主星系，其中最大的两个是大麦哲伦云和小麦哲伦星云(LMC和SMC)。虽然LMC和SMC在南半球肉眼可见，但还有许多其他围绕银河系运行的较暗的卫星星系，只能用大型望远镜观察到。

　　SAGA调查的目标是描述其他恒星质量与银河系相似的宿主星系周围的卫星系统。犹他大学物理与天文系教员姚元茂与耶鲁大学的Marla Geha和斯坦福大学的Risa Wechsler共同领导了SAGA调查。

　　毛是《天体物理学杂志》接受的三篇系列文章中的第一篇的第一作者。本系列文章报道了SAGA调查的最新发现，并将调查数据提供给全球其他研究人员。

银河系及其卫星星系系统的图像。SAGA调查确定了围绕这个银河系类似物运行的六个小卫星星系。图片来源：Yasmeen Asali（耶鲁大学），来自DESI Legacy Surveys Sky Viewer的图片

　　一个异常星系?

　　在毛领导的第一项研究中，研究人员强调了101个银河系质量系统中发现的378个卫星星系。每个系统确认的卫星数量从零到13颗不等，而银河系只有四颗卫星。虽然银河系中的卫星星系数量与其他银河系质量系统相当，

　　毛说：“如果你考虑LMC的存在，银河系似乎拥有更少的卫星。”。SAGA调查发现，像LMC这样拥有大型卫星的系统往往拥有更多的卫星总数，而我们的银河系在这方面似乎是一个异常值。

　　银河系和SAGA系统之间这种明显差异的一个解释是，与宇宙的年龄相比，银河系最近才获得LMC和SMC。SAGA的文章解释说，如果银河系是一个更古老、质量稍轻的宿主，最近又增加了LMC和SMC，那么人们会预计银河系中的卫星数量会减少，不包括LMC/SMC可能带来的其他较小卫星。

　　这一结果表明了理解宿主星系和卫星星系之间相互作用的重要性，特别是在解释我们从观测银河系中学到的东西时。

　　Ekta Patel是美国国家航空航天局哈勃太空望远镜在美国的博士后研究员，但不是SAGA团队的一员，她研究银河系卫星的轨道历史。在了解了SAGA的结果后，Patel说：“虽然我们还不能研究SAGA宿主周围卫星的轨道历史，但最新的SAGA数据发布包括比以前已知的拥有类似LMC伴星的银河系多10个银河系。这一巨大的进步提供了30多个星系生态系统与我们自己的星系生态系统进行比较，对于理解类似于LMC的大型卫星对它们所在系统的影响尤其有用。”

三个类银河系星系及其卫星星系系统的图像。SAGA调查分别在这三个系统中发现了两个、六个和九个小卫星星系。图片来源：Yasmeen Asali（耶鲁大学），来自DESI Legacy Surveys Sky Viewer的图片

　　为什么星系停止形成恒星?

　　该系列的第二项SAGA研究由Geha领导，它探索了这些卫星星系是否仍在形成恒星。了解阻止这些小星系中恒星形成的机制是星系演化领域的一个重要问题。

　　例如，研究人员发现，位于离宿主星系更近的卫星星系更有可能使其恒星形成“淬灭”或抑制。这表明环境因素有助于塑造小卫星星系的生命周期。

　　第三项新研究由王云冲(Richie)领导，他在韦氏获得了博士学位。本研究使用SAGA调查结果来改进现有的星系形成理论模型。根据这些银河系质量系统中淬灭卫星的数量，该模型预测淬灭星系也应存在于更孤立的环境中——这一预测在未来几年应该可以通过其他天文调查(如暗能量光谱仪器调查)进行测试。

　　送给天文学界的礼物

　　除了这些令人兴奋的结果将增强我们对星系演化的理解外，SAGA调查团队还为天文学界带来了一份礼物。作为这一系列研究的一部分，SAGA调查小组公布了大约46000个星系的新距离测量值或红移。

　　毛说：“发现这些卫星星系就像大海捞针。我们必须测量数百个星系的红移，才能确定一个卫星星系。”。“这些新的星系红移将使天文学界能够研究卫星星系以外的广泛主题。”

　　更多信息：姚元茂等，SAGA调查。III、 银河系质量星系周围101个卫星系统的普查，arXiv(2024)。DOI:10.48550/附件2404.14498

　　Marla Geha等人，《SAGA调查》。IV、 银河系质量星系周围101个卫星系统的恒星形成特性，arXiv(2024)。出生日期：10.48550/月2404.14499日

　　王云冲等，SAGA调查。V.用更新的宇宙机器模拟银河系质量星系周围的卫星系统，arXiv(2024)。DOI:10.48550/月2404.14500

　　期刊信息：天体物理学杂志，arXiv