当我们仰望夜空时,我们倾向于将星系想象成巨大的恒星、气体和尘埃的集合。但矮星系 UMa3/U1 彻底挑战了这一观念。总恒星质量 总共只有 16 个太阳质量和大约 60 颗恒星, 大熊座的这个“微型星系”让天文学家们目瞪口呆。 想想看:它是如此之小,以至于它的所有恒星加起来的亮度还不如像参宿七一样明亮的单颗恒星。 引起天体物理学家争论的问题是,我们是否真的可以将其视为一个星系,或者它是否仅仅是一个星团。这种差异看似学术,但对我们理解宇宙和神秘的暗物质却有着深远的影响。观测表明,尽管 UMa3/U1 体积很小,但它的行为却像一个真正的暗物质主导的星系。
尺寸问题
UMa3/U1 真的很小。它的直径只有 20 光年,大约和著名的昴星团一样大,但恒星数量却少得多。为了相互理解, 银河系 大约有 200 亿到 400 亿颗恒星,而这个所谓的星系只有 60 颗。这就像将一个只有几十个居民的村庄与一个拥有数十亿人口的特大城市进行比较。
发现, 发表于 天体物理学杂志,令科学界大吃一惊。 UMa3/U1 的质量比较小的那个小 15 倍 矮星系 创下了宇宙微型化的新纪录。
暗物质之谜
要小心,因为这里的故事变得更加引人入胜。根据物理定律,如此小的一小群恒星应该会因银河系的引力而迅速瓦解。 然而 UMa3/U1 仍然存在,并且它的恒星作为一个连贯的单位一起移动。
科学家认为,唯一合理的解释是,这个微小的宇宙实体被一个巨大的光晕所笼罩。 暗物质,估计质量光比约为 6.500(或 1.900,不包括可能无关的恒星)。 简而言之:我们所看到的物质仅占总质量的极小一部分。
参与这项研究的一位研究人员表示:“UMa3/U1 中的恒星非常少,人们可能会怀疑它是否只是一个由相似恒星组成的随机星团。”但测量结果清楚地表明,所有恒星在太空中移动的速度相同,而且似乎具有相似的化学特性。

矮星系还是星系团?
矮星系和星团之间的区别变得越来越模糊。传统上,星系被定义为受暗物质主导的引力束缚系统,而星团则含有很少或根本不含有暗物质。
如果 UMa3/U1 被确认为一个星系,它将代表研究早期宇宙中暗物质和星系形成的重要发现。一些模拟表明,如果配备足够密集的暗物质晕,它可以在银河系的破坏力下存活数十亿年。
为了彻底解决这个宇宙谜题,需要进一步进行高分辨率光谱观测,以确认 暗物质。争论仍未结束,但有一件事是肯定的:无论它是一个小星系还是迄今为止发现的最暗淡的球状星团,UMa3/U1 已经教会我们很多有关宇宙结构外部极限的知识。
下次您仰望大熊星座时,请记住,在那里,虽然肉眼看不见,但我们的望远镜却能看到,那里是已知宇宙中最神秘、最迷人的物体之一。