麻省理工学院朱棣文教授 KiDS勘查区暗物质图(G12区)
信用:KiDS调查 银河系被数十个矮星系包围着，这些矮星系被认为是宇宙中最早的星系的遗迹
这些银河化石中最原始的是图卡那二号——一个超微弱的矮星系，距离地球约50千秒，或163，000光年
现在，麻省理工学院的天体物理学家已经在图卡那二号的边缘探测到了一些恒星，它们的形状令人惊讶地远离中心，但是仍然被这个微小星系的引力所吸引
这是第一个证据表明图卡那二号有一个延伸的暗物质晕——一个受引力束缚的物质区域，研究人员计算出它的质量是科学家估计的三到五倍
在一个古老的矮星系中发现了遥远的恒星，这意味着宇宙中最早的星系也可能比以前想象的更大更广
麻省理工学院研究生阿尼鲁德·奇蒂说:“为了束缚住这些如此遥远的恒星，图卡那二号的质量比我们想象的要大得多。”
“这意味着其他遗迹第一星系可能也有这种延伸的光环
" 研究人员还确定，图卡那二号外围的恒星比银河系核心的恒星更原始
这是超微弱矮星系中恒星不平衡的第一个证据
这种独特的结构表明，这个古老的星系可能是宇宙中两个新生星系之间第一次合并的产物——一个比另一个稍微原始一些
“我们可能会看到银河食人的第一个迹象，”麻省理工学院的西尔弗曼家庭职业发展副教授安娜·弗雷贝说
“一个星系可能吃掉了它的一个稍微小一点、更原始的邻居，然后把所有的恒星都洒到了外围
" 弗雷贝尔、奇蒂和他们的同事今天在《自然天文学》上发表了他们的结果
不那么弱的星系 根据恒星的金属含量，图卡那二号是已知最原始的矮星系之一
低金属含量的恒星可能很早就形成了，那时宇宙还没有产生重元素
在图卡那二号的例子中，天文学家之前已经在银河系核心周围发现了一些金属含量非常低的恒星，以至于该星系被认为是已知的超微弱矮星系中化学性质最原始的
奇蒂和弗雷贝想知道这个古老的星系是否可能藏有其他更古老的恒星，这些恒星可能会揭示宇宙第一批星系的形成
为了验证这一想法，他们通过天空测绘望远镜获得了图卡那二号的观测数据，这是澳大利亚的一种光学地面望远镜，可以获得南部天空的广阔视野
该团队使用望远镜上的成像过滤器来发现银河系核心之外的原始贫金属恒星
该团队运行了一个由奇蒂开发的算法，通过过滤数据有效地挑选出低金属含量的恒星，包括先前在中心识别的恒星和九颗远离银河核心的新恒星
弗雷贝补充道:“阿尼的分析显示了一种运动学联系，即这些遥远的恒星与内部恒星步调一致，就像洗澡水流入下水道一样。”
结果表明，为了保持对这些遥远恒星的引力，图卡那二号必须有一个比以前想象的大三到五倍的延伸暗物质晕
暗物质是一种假想的物质，被认为占宇宙的85%以上
每一个星系都被认为是由一个暗物质的局部聚集或称晕圈聚集在一起的
“如果没有暗物质，星系就会分开，”奇蒂说
说
“[暗物质]是形成星系并将其维系在一起的关键因素
" 该小组的结果首次证明了超微弱的矮星系可以隐藏一个延伸的暗物质晕
“这可能也意味着最早的星系形成于比以前认为的更大的暗物质晕中，”弗雷贝说
“我们认为最早的星系是最小最弱的星系
但是它们实际上可能比我们想象的大几倍，而且毕竟不是那么小
" 《吃人的历史》 奇蒂和弗雷贝利用智利的麦哲伦望远镜对图卡那二号进行了观测，对他们的初步结果进行了跟踪
在麦哲伦的带领下，研究小组聚焦于银河系中缺乏金属的恒星，以获得它们相对的金属丰度，并发现外层恒星的金属丰度是中心恒星的三倍，因此也更原始
“这是我们第一次在一个古老的星系中看到内外恒星之间看起来像是化学差异的东西，”奇蒂说
对这种不平衡的一个可能的解释可能是早期的星系合并，其中一个小星系——可能是宇宙中形成的第一代星系之一——吞噬了另一个附近的星系
这种银河食人现象在今天的宇宙中不断发生，但尚不清楚早期星系是否以类似的方式合并
弗雷贝说:“图卡那二号最终将被银河系吃掉，决不留情。”
“事实证明，这个古老的星系可能有自己的吃人历史
" 该团队计划利用他们的方法观察银河系周围的其他超微弱矮星系，希望发现更古老、更遥远的恒星
“可能有更多的系统，也许是所有的系统，让这些恒星在它们的外围闪烁，”弗雷贝说
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