星系:類型、結構與演化

矮星系

如果像銀河系這樣的巨型星系是城市,矮星系就是村莊——小、暗、常被忽視,數量卻多得多。矮星系就是小型星系,恆星從幾千顆到幾十億顆不等,遠少於大旋渦星系裡數千億顆。它們是宇宙中最常見的星系,儘管暗淡使它們難以被發現。

矮星系有幾種與大星系相呼應的類型:矮橢圓星系和更暗的矮橢球星系(光滑、貧氣體、年老),以及矮不規則星系(疙疙瘩瘩、富氣體、仍在造星)。許多作為衛星星系繞著一個較大星系運行——單是銀河系就有數十個已知的矮伴星系,包括麥哲倫雲和一群超暗矮星系。一個引人注目的特徵是,最小的矮星系似乎幾乎全是暗物質:它們的恆星運動速度遠快於其微弱星光所能解釋的,所以一小撮恆星坐落在一個相對龐大的暗物質暈之中。

矮星系之所以重要,有兩大原因。第一,在層級圖景中它們是「建築材料」:大星系靠吞噬矮星系成長,而被撕碎的矮星系留下了我們今天看到、纏繞在星系暈中的恆星流。第二,由於最微小的矮星系如此被暗物質主導,它們是檢驗暗物質本質的珍貴實驗室——而我們觀測到的矮星系數量與密度,與簡單模擬所預言之間的某些不符(「失蹤衛星」和「核—尖」難題),是活躍且坦白說尚未解決的爭論。

天爐座矮橢球星系是銀河系的一個衛星星系,只含幾百萬顆恆星,可這些恆星的速度卻意味著總質量是恆星本身的幾十倍——這有力地表明它由一個看不見的暗物質暈主導。

一小撮恆星乘坐在沉重的暗物質暈之中——宇宙中最常見的星系。

矮星系不是失敗的或未成形的星系;它們是貨真價實的星系,只是小。球狀星團可以含有相近數量的恆星,卻不是星系,因為它們缺少矮星系所具有的暗物質暈和恆星年齡的跨度。

又稱
dwarfsatellite galaxy矮星系卫星星系