天文学家们最近发现了银河系的两个新卫星星系，这一发现可能帮助我们更好地理解神秘的暗物质——这种几乎占据了宇宙物质85%的隐形物质。
这些新发现也许还能帮助科学家们解决宇宙学标准模型中的一个难题，即「Lambda冷暗物质模型」（ΛCDM模型），这个模型认为暗物质是由速度低于光速的粒子组成的。
被命名为Sextans II和Virgo III的这两个新发现的星系，加入了围绕我们巨大的银河系旋转的大约60个已知矮星系的行列，它们距离银河系最远可达140万光年。其中最著名的是大麦哲伦云和小麦哲伦云。
「银河系究竟有多少个卫星星系？这一直是天文学家数十年来探究的问题，」领导这项研究的东北大学的教授Masahi Chiba说。
由于这些矮星系的遥远和暗淡，许多都还未被发现。但Chiba教授和他的团队决心要找到这些难以捉摸的星系，他们使用了位于夏威夷Maunakea山顶附近的Subaru望远镜，这台强大的地面望远镜非常适合寻找矮星系。
暗物质之所以成为一个宇宙学难题，是因为它既不与光也不与构成恒星、行星、卫星和我们人类的普通物质相互作用。即使有相互作用，也太微弱以至于我们无法察觉。
然而，暗物质确实与引力相互作用，这可以影响光和日常物质的运动和动力学。这使得科学家们能够推断出暗物质的存在，并最终确定大星系周围有这种神秘物质的巨大光晕。这些光晕被认为远远超出了星系盘和可见物质的光晕。
ΛCDM模型预测，这些暗物质光晕在星系的演化中发挥了重要作用。在早期宇宙中，它们形成了引力井，吸引了形成恒星的气体和尘埃。最终，这些光晕也聚集在一起，形成了像银河系这样的大星系。
这个模型还预测，银河系和其他主要星系周围应该有数百个卫星星系。例如，使用ΛCDM进行的模拟预测，我们邻近的仙女座星系应该被大约500个卫星星系包围。然而，天文学家只看到了围绕仙女座旋转的39个矮星系。
对于银河系，一些基于标准宇宙学模型的模拟表明，我们的星系应该被约220个矮星系环绕，但科学家们还未能发现它们全部的位置。Sextans II和Virgo III的发现有助于缩小这个差距。不过，这些发现的结果可能会给宇宙学家带来一个与之前相反的问题。
尽管银河系已确认的星系数量仍然远远低于预测的220个矮星系，但这项研究的团队考虑了Subaru望远镜无法观测到地球上整个夜空的事实。他们将Subaru能够看到的矮星系的分布与其夜空「足迹」结合起来，计算出实际上应该围绕我们星系的卫星数量。这导致了一个计算结果：有500个星系围绕银河系——这比基于ΛCDM模型的模拟预测的数量多出一倍多。
那么，科学家们是否从「卫星星系不够多的问题」转变为「卫星星系过多的问题」？
最近，业余天文学家Giuseppe Donatiello在玉夫星系周围发现了五个新的卫星星系。当他和一组天文学家观察玉夫星系周围卫星星系的分布时，发现这些星系的分布是不均匀的。换句话说，这些小星系似乎有一个「优选方向」，玉夫星系一侧的星系比另一侧多。
如果银河系周围的矮星系也有类似的「优选方向」，而Subaru望远镜恰好朝这个方向看，那么基于Subaru观测的估计可能就会被夸大。
这些银河系矮星系发现背后的团队现在打算使用另一个更强大的望远镜来进一步调查围绕我们的卫星星系的实际数量。Chiba教授总结道：「下一步是使用一个能捕获更广阔天空视野的更强大的望远镜。明年，智利的Vera C. Rubin天文台将被用来实现这个目的。我希望许多新的卫星星系将被发现。」
该团队的研究结果已于6月8日发表在日本天文学会的出版物上。
