古代矮星系围绕古代矮星系的延长暗物质光环 - “银河同类主义的第一个签名”

调查结果表明宇宙中的第一个星系比以前认为更为巨大。

银河系被几十个矮星系包围，被认为是宇宙中第一个星系的遗物。这些银河化石的最原始的是Tucana II - 超越矮星，大约50只千柱，或163,000个轻的年度，来自地球。

现在，MIT Astrophysicists在Tucana II的边缘检测到恒星，这种配置令人惊讶地远离其中心，但仍然陷入了微小的Galaxy的引力。这是Tucana II举办扩大的暗物质Halo的第一个证据 - 这是一种重力绑定的地区，研究人员计算的是比科学家估计比科学家更大的三到五倍。这一发现古老矮星系的遥远的星星的发现意味着宇宙中的第一个星系也可能比以前的思想更延伸和更大。

“Tucana II拥有比我们想象的更多群体，以便将这些迄今为止的星星束缚，”麻省理工学院研究生Anirudh Chitti说。“这意味着其他遗物第一个星系也可能有这些延长的光环。”

研究人员还确定了Tucans II的郊区的星星比Galaxy核心的星星更原始。这是在超超矮星系中如此恒星不平衡的第一种证据。

独特的配置表明，古老的星系可能是宇宙中的第一个合并之一的产品，在两个婴儿星系之间 - 一个略低于另一个略低。

“我们可能会看到银河类摄食主义的第一个签名，”Silverman家族职业发展助理副教授Anna Frebel说。“一个星系可能已经吃了一个略小的更小，更原始的邻居，然后将所有的星星洒在郊区。”

弗贝贝尔，奇提及其同事们今天发表了他们的成绩，天数天文。

Tucana II超微弱的矮星系附近，与Skymapper望远镜成像。

Tucana II是基于其恒星的金属含量已知的最原始的矮化星系之一。当宇宙尚未产生重量的元素时，可能很早就形成了低金属含量的星星。在Tucana II的情况下，天文学家以前曾在星系的核心周围识别出少量的星星，并且银河系被认为是已知的超级矮星系的最具化学上的基元。

Chiti和Frebel想知道古代星系是否可能覆盖其他甚至更旧的星星，这可能会在宇宙的第一个星系的形成上阐明。为了测试这个想法，他们通过澳大利亚光学地面望远镜的斯科纳二世通过Skymapper望远镜获得了观测，这是南方天空的广阔景色。

该团队在望远镜上使用了一层成像滤镜，以便在银河系的核心超出原始，金属贫瘠的星星。该团队通过Chiti开发的算法，通过过滤数据，以有效地挑选出低金属含量的星星，包括在中心的先前识别的星星，并从银河系核心进一步出现。

“Ani的分析表明了运动圈，即这些遥远的星星与内星一起移动，就像浴室下降，”弗雷贝尔补充道。

结果表明，Tucana II必须具有扩展的暗物质晕，这比以前认为比以前的思想更大三到五倍，以便在这些远离星星上保持引力持有。暗物质是一个假设的物质类型，被认为占宇宙的85％以上。每个星系被认为是通过局部集中度或晕，暗物质举行的。

“没有暗物质，星系只是飞相距，”奇提。说。“[暗物质]是制造星系并将其放在一起的重要成分。”

团队的结果是第一个证据表明超级矮人银河系可以覆盖扩展的暗物质晕。

“这可能也意味着最早形成的星系比以前想到的更大的暗物质晕，”弗雷贝尔说。“我们认为第一个星系是最有趣的，最愚蠢的星系。但他们实际上可能已经比我们想象的几倍，毕竟不是那么小。“

“一个分离历史”

Chiti和Frebel随访了他们的初步结果，同时由智利的麦哲伦望远镜采取的Tucana II观察。与Magellan，团队专注于银河系的金属贫瘠的星星来得出他们的相对金属，并且发现外星是金属差的三倍，因此比在中心的那些更原始。

“这是我们第一次看到的东西看起来像一个古老的星系中的内外恒星的化学差异，”Chitti说。

对失衡的可能解释可能是一种早期的银河合并，其中一个小的星系 - 可能在宇宙中形成的第一代星系中的一代星系 - 吞下另一个附近的星系。这种银河同类主义今天在整个宇宙中经常发生，但目前尚不清楚早期的星系是否以类似的方式合并。

“Tucana II最终将被银河系，没有怜悯，”弗雷贝尔说。“它证明这个古老的星系可能有自己的同类历史。”

该团队计划在银河系中使用他们的方法来观察其他超越矮星系，希望发现甚至更老，更远的星星。

“可能更多的系统，也许是所有的系统，让这些星星在郊外眨眼，”弗雷贝尔说。

参考：Anirudh Chiti，Anna Frebel，Joshua D. Simon，Denis Erkal，Laura J. Chang，Lina Necib，亚历山大P. Ji，Helmut Jerjen，Dongwon Kim和John E. Norris，1 Febraury 2021，Nature天文学.DOI：
10.1038 / S41550-020-01285-W

这项研究部分由美国宇航局和国家科学基金会得到支持。