加州大学河滨分校的天文学家和同事利用模拟揭示了非常微弱的矮星系是如何诞生的。 顾名思义，超扩散星系或 UDG 是矮星系，其恒星分布在广阔的区域内，导致表面亮度极低，因此很难被探测到。关于 UDG 的几个问题仍未得到解答：这些矮人最终是如何扩展得如此之多的？它们的暗物质晕特别吗？

　　现在，一个由加州大学河滨分校的天文学家劳拉·塞尔斯(Laura Sales)共同领导的国际天文学家团队在《自然天文学》上报道说，他们已经使用复杂的模拟在宇宙的低密度环境中探测到了一些“猝灭”的UDG。熄灭的星系是不形成恒星的星系。

　　物理学和天文学副教授Sales说:“我们所探测到的与星系形成的理论不一致，因为熄灭的矮星需要处于星团或团簇环境中，才能移除它们的气体并停止形成恒星。“但是我们检测到的猝灭的UDGs是孤立的。我们能够在该领域中识别出一些这种猝灭的udg，并及时追溯它们的进化，以表明它们起源于后等离子体轨道。”

　　这里的“在场中”指的是孤立在较安静环境中的星系，而不是在群体或集群环境中。Sales解释说，backsplash星系是一个物体，今天看起来像一个孤立的星系，但在过去是一个更大系统的卫星——类似于彗星，它定期访问我们的太阳，但大部分旅程都是孤立的，远离太阳系的大部分。

　　“孤立星系和卫星星系具有不同的特性，因为它们演化的物理学完全不同。”她说。“这些后溅星系很有趣，因为它们与它们曾经所属的系统中的卫星群共享属性，但今天观察到它们与系统隔离。”

　　矮星系是包含 1 亿到数十亿颗恒星的小星系。相比之下，银河系有2000亿到4000亿颗恒星。虽然所有 UDG 都是矮星系，但所有矮星系都不是 UDG。例如，在相似的光度下，矮星的尺寸范围非常大，从紧凑到漫射。UDG 是给定光度下大多数扩展物体的尾端。UDG 具有矮星系的恒星含量，比银河系小 10-100 倍。但它的大小可与银河系相媲美，赋予它极低的表面亮度，使其与众不同。

　　Sales 解释说：“矮星系的暗物质晕的质量至少比银河系小 10 倍，并且大小也相似。然而，UDG 打破了这一规则，并显示出与更大的星系相当的径向延伸。”

　　“解释这一点的流行理论之一是，UDG 是‘失败的银河系’，这意味着它们注定要成为像我们自己的银河系一样的星系，但不知何故未能形成恒星。”阿根廷理论和实验天文学研究所的研究生、该研究论文的第一作者何塞·a·贝纳维德斯说。阿根廷理论与实验天文学研究所和研究论文的第一作者。“我们现在知道这种情况无法解释所有 UDG。因此，出现了不止一种形成机制能够形成这些超漫射物体的理论模型。”

　　据 Sales 称，新作品的价值是双重的。首先，研究人员使用的模拟 TNG50 成功预测了具有与观察到的 UDG 相似的特征的 UDG。其次，研究人员发现了一些罕见的淬灭 UDG，它们没有形成机制。

　　“使用 TNG50 作为‘时间机器’来观察 UDGs 如何到达它们所在的位置，我们发现这些物体在几十亿年前是卫星，但被驱逐到一个非常椭圆的轨道上，今天看起来很孤立，”她说。

　　研究人员还报告说，根据他们的模拟，淬灭的 UDG 通常可以占超扩散星系群的 25％。然而，在观察中，这个百分比要小得多。

　　“这意味着我们的望远镜可能无法发现许多潜伏在黑暗中的矮星系。”Sales 说。“我们希望我们的结果能够激发调查低光度宇宙的新策略，这将允许对这些矮星系进行全面普查。”

　　该研究首次解决了探测 UDG 所必需的无数环境——从孤立的矮星到成群结队的矮星——并且具有足够高的分辨率来研究它们的形态和结构。

　　接下来，研究小组将继续在 TNG50 模拟中对 UDG 进行研究，以更好地理解为什么这些星系与具有相同恒星含量的其他矮星系相比如此延伸。研究人员将使用夏威夷的凯克望远镜（世界上最强大的望远镜之一）来测量距离地球最近的星系团室女座星系团中 UDG 的暗物质含量。

　　“未来的望远镜，如大型天气巡天望远镜或罗马太空望远镜，将在未来 5 到 10 年内上线，能够探测到更多这些有趣的 UDG。”Sales 说。

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