國家天文台聯合發現大部分銀河系矮星系剛剛進入銀河系

銀河系周圍的矮星系通常被認為是銀河系的衛星星系，就像太陽圍繞着銀河系中心運轉一樣。基於蓋亞衛星(GAIA) 2020年最新釋放數據研究表明，大多數的矮星系具有非常高的能力和角動量。一項由法國巴黎-默東天文台，中國科學院國家天文台和德國萊布尼茨天體物理研究所合作的研究成果表明，大多數的矮星系是剛剛進入銀河系暈中。

這項研究成果對銀河系及其周邊環境的研究提出了新的問題。這一研究成果發表在國際天文期刊《天體物理學報》（doi: 10.3847/1538-4357/ac27a8）。 11月24日，巴黎天文台和歐空局對這一研究成果進行了報道。

在過去幾十年裡，銀河系周圍的矮星系通常被認為是已經穩定圍繞銀河系運轉了幾十億到上百億年的衛星星系。在很多的研究文獻以及在線的天體物理課程中都存着這樣的認知。利用蓋亞衛星的精確數據可以對這一假設進行檢驗，結果是驚人的。

由法國巴黎默東天文台，中國科學院國家天文台和德國萊布尼茨天體物理研究所組成的國際研究團隊，利用GAIA最新釋放的迄今為止最為精確的天體物理測量數據，得到40個矮星系的三維速度信息和軌道信息。利用速度與位置信息推導了矮星系在銀河系暈中運動的能量與角動量。他們發現這些矮星系的能量與角動量比銀河系中的巨星和球狀星團高很多。由於存在着不同的能量損失機制，分佈在銀河系暈中的天體會隨着時間推移逐步減少能量和角動量。他們在銀河系中運轉時間越長，將損失越多的能量與角動量。大部分銀河系的巨星來源於80到100億年前的一次併合過程，還有一部分恆星來源於40到60 億年前進入銀河系，並被不斷撕裂和拉扯的射手座矮星系(Sagittarius)。這項研究表明：大部分銀河系矮星系可能是最近幾十億年內剛剛進入銀河系暈中，他們具有比射手座矮星系(Sagittarius)更高的能量與角動量。由於幾十億年只相當於一個軌道周期，從宇宙學方面說這些矮星系是首次進入銀河系暈中。

這一發現具有兩方面意義。首先，這些“共同”進入銀河系的矮星系是伴隨着麥格倫星系進入銀河系的，而麥哲倫雲星系是首次進入銀河系的。只有少部分的矮星系是銀河系的長期伴隨矮星系。第二個意義涉及到矮星系的暗物質問題：如果這些矮星系已經在銀河系中運轉了很長時間，這就需要大量的暗物質來屏蔽掉銀河系潮汐影響。但是如果這些矮星系是剛剛進入銀河系暈中，暗物質就不是必須的，而是需要從新評估矮星系是否處於平衡狀態或者是處於解體狀態。