天文学家在室女座星团中发现古代矮星系的化石遗迹

天文学家使用双子座北望远镜发现了 106 个星系在转变为超紧凑矮星系时的残余物。

超紧凑矮星系(UCD)是宇宙中最密集的恒星群之一。

这些神秘的天体比其他质量相似的星系更紧凑，但比星团(它们最相似的天体)更大，因此无法分类。

自从二十多年前发现UCD以来，就有人提出了UCD是破碎的矮星系残余物的想法。

然而，之前的搜索并没有揭示出您期望找到的大量过渡星系。

因此，北京大学天文学家王凯翔及其同事对室女座星团周围的这些天体进行了系统的搜索，室女座星团是一个由大约 1,300 个(可能多达 2,000 个)成员星系组成的星系团，位于室女座方向。

他们利用北双子座望远镜识别出了 106 个缺失环节的星系，这些星系显示了转变过程的每个阶段。

NOIRLab 天文学家 Eric Peng 表示：“我们的研究结果为近 25 年前发现的这一神秘星系的起源提供了最完整的图景。”

“在这里，我们展示了室女座星团中 106 个小星系的大小介于正常矮星系和 UCD 之间，揭示了一个填补星团和星系之间‘大小差距’的连续体。”

天文学家首先查看由加拿大-法国-夏威夷望远镜拍摄的下一代处女座星团巡天的图像来编制样本。

尽管他们能够识别出数百个候选UCD祖细胞，但他们无法确认它们的真实性质。

障碍在于，被恒星包围的 UCD 与位于室女座星团之外更远的正常星系无法区分。

为了区分候选 UCD 祖先星系和背景星系，研究人员对双子座北星系进行了后续光谱研究，以获得更具体的距离测量结果。

这些观测结果使天文学家能够从样本中消除所有背景星系，直到只剩下室女座星系团内的 UCD。

在这个巨大的巡天中，散布着许多包含超紧凑中央星团的矮星系。

这些星系代表了转变过程的早期阶段，并表明在邻近的大质量星系剥离这些矮星外层的恒星和气体后，剩下的将是一个与已被识别的晚期UCD相同的物体。

科学家们还发现许多物体周围有非常延伸和分散的恒星包层，这表明它们目前正处于转变的阵痛之中，因为它们的恒星和暗物质被剥离。

在他们广泛的样本中，研究小组识别出了处​​于进化过程其他几个阶段的物体，当它们按顺序排列时，讲述了一个令人信服的关于 UCD 形态的故事。

此外，几乎所有候选者都靠近大质量星系，这表明它们的当地环境在它们的形成过程中发挥着重要作用。

“一旦我们分析了双子座观测并消除了所有背景污染，我们就可以看到这些过渡星系几乎完全存在于最大的星系附近，”王说。

“我们立即意识到环境转型一定很重要。”

除了确定UCD生活的环境之外，这些结果还为了解这些物体的数量以及它们进化变化的完整顺序提供了宝贵的见解。

“令人兴奋的是，我们终于可以看到这种转变正在发生，”彭博士说。

“它告诉我们，许多这些UCD是星系团中古代矮星系的可见化石残留物，我们的结果表明可能会发现更多的低质量残留物。”

研究结果发表在《自然》杂志上。