智利的薇拉·C·鲁宾天文台刚走出建设阶段,就已经发现了两个此前未知的银河系伴星系。天文学家长期以来一直怀疑有数百个暗弱星系潜伏在我们的宇宙邻域周围,如今他们有了证据,证明这台新望远镜确实能发现它们。就当这是正片前的预告吧,只不过暗物质更多、爆炸更少。

位于智利安第斯山脉帕琼山的NSF-DOE薇拉·C·鲁宾天文台,旨在以非凡的精细度巡天。它的首批观测就揭示了两个不知怎么逃过了探测的难以捉摸的天体——说得好听点,就是它们真的、真的非常暗弱。像银河系这样的大星系拥有较小的伴星系——矮星系和星团——其中许多恒星稀少,找到它们就像在体育场泛光灯下找一只萤火虫。天文学家已经确认了银河系周围大约65个卫星星系,但估计还有数百个未被发现。

两项新研究——其中一项由耶鲁大学天文学家领导——表明鲁宾天文台可能在寻找这些失踪天体、补全我们星系周围图景方面发挥重要作用。

利用天文台正式启动前收集的观测数据,研究人员确认了两个极其暗弱的卫星天体。第一个是水瓶座IV,一个微小的星系,距离地球约35.5万光年,位于银河系遥远的边缘地带。第二个是Rubin-GC1,一个位于银河系另一侧的星团,藏在一个被厚重宇宙尘埃云遮蔽的区域,观测尤为困难。换句话说,它躲在了一块星系级的烟幕后面。

这两项发现都非同寻常,因为天文学家只用了鲁宾天文台预计在其生命周期内收集数据的一小部分就做到了。"我觉得特别令人兴奋的是,这些发现对鲁宾来说只是开始,"威廉·切尔尼说,他是耶鲁大学文理研究生院的天文学学生。切尔尼是水瓶座IV研究的第一作者,该研究发表在《AAS研究笔记》上,他也是Rubin-GC1研究的第二作者,该研究已被《天体物理学杂志快报》接收。"如果天文台仅凭预览数据就能找到如此暗弱、如此难以发现的系统,那么它完整的十年巡天无疑会为我们带来更多银河系卫星天体的发现,"切尔尼说。"这些新卫星将为我们提供新机会,来检验星系形成模型、追溯银河系的组装历史,并探究暗物质的本质。"

鲁宾天文台于6月启动了雄心勃勃的十年"时空遗产巡天"(LSST)项目。该项目旨在制作一份异常详细的动态夜空记录,同时寻找以往望远镜无法探测的天体。其重大科学目标之一是绘制银河系的"晕"——一个环绕星系主盘的巨大、大致呈球形的区域。这个晕包含散布的恒星、气体和暗物质,以及暗弱的卫星星系、星团和其他结构,它们保存着关于银河系过去的线索。为了开展这项庞大的巡天,鲁宾使用了8.4米的西蒙尼巡天望远镜和史上最大的数码相机,能够拍摄3.2吉像素分辨率的图像。通过反复拍摄南半球大片天空,天文台将建立一份范围极其广阔的宇宙延时记录。该设施由美国国家科学基金会和美国能源部科学办公室联合资助。

在这些新研究中,天文学家检查了2025年4月至2026年1月期间收集的预览观测数据。这些图像仅覆盖了约7%的整个夜空,却足以揭示两个此前未知的银河系伴星系。这些发现提供了一个令人鼓舞的……