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很容易在很长一段时间内住在别人旁边而不了解他们，但有时候我们的邻居会变得比我们想象的更有趣，特别是当他们是我们的时候 银 邻居。事实证明，他们有很好的故事要讲 - 或者说他们是这个怪异宇宙中最古老的星系。嘿，你不知道吗，这正是国际天文学家团队近距离观察银河系周围微弱星系时所发生的事情。
在周四发表的一篇论文中 天体物理学杂志 哈佛 - 史密森尼天体物理中心的天文学家和英国杜伦大学的计算宇宙学研究所提供的证据表明，我们周围的矮星系是宇宙中最古老的星系。这些小而昏暗的星系可能超过130亿年，在宇宙中所谓的早期“黑暗时代”结束时形成，当大爆炸后物质冷却了大约1亿年。
但这甚至不是他们想要的。
“这在某种程度上是一个偶然发现的事情，因为我们开始这个项目希望实际做其他事情，这基本上算上银河系星系周围的小星系的数量，”Sownak Bose，博士，哈佛 - 史密森尼天体物理中心的博士后研究员和该研究的第一作者说 逆 。 “这是一个简单的计数练习。”
Bose和他的同事正在研究这些矮星系的“光度函数”，这个测量描述了一组物体中亮度的分布 - 有多少个具有一定亮度的星系 - 使用Lambda Cold Dark Matter模型，一个标准宇宙学模型。简单地说，发光度函数是描述星系或其他星团的一种方式，它比描述质量中的每个恒星要容易得多。当他们绘制了我们微弱的银河系邻居的光度函数时，Bose和他的同事们发现星系几乎遵循了平滑的曲线，其中有更微弱的星系和更少的亮星。
不过，这里的关键词是“非常多”。
“它实际上是一条直线，里面有一些扭结，有点像山谷，”Bose说。 “因此，经过一些实验，我们意识到适合这个特征的是星系从早期形成的那个过渡到所谓的早期黑暗时代的结束，以及后来形成的星系。”话说，他们意识到明亮和暗淡星系分布的这种下降将较年轻的星系与较年轻的星系分开，这一趋势符合LCDM模型，告诉他们这些星系正在形成某种东西。
“令人惊讶的是，我们的模型与数据的一致性如何！”国际学会皇家学会大学研究员，该研究的共同作者之一Alis Deason博士告诉我们 逆 。但当然，她指出，他们需要确保他们是对的。 “我们最初的反应是谨慎乐观，并进行了大量测试！”
经过进一步的分析，研究人员得出结论，较暗的较小的星系必须比最近的星系形成得更长。由于星系中的恒星在超新星死亡时会产生大量的原子垃圾和污染，如果恒星很久以前不再形成恒星，那么它们的家族星系中应该有更少的超新星垃圾，使它们比最近形成的星系更暗。有更多的物质从其他星系和超新星中吸引。
“我们发现旧星系在它们拥有的恒星数量上往往不那么大，”Bose说。 “它为你提供了这样一幅画面，其中小星系首先形成，而较大的星系则在许多小东西的合并后形成。”
Bose和Deason都小心翼翼地注意到他们没有 发现 这些古老的星系，但他们只是将它们确定为宇宙中最古老的星系。尽管如此，这是一个大问题，因为这些直接观察证实了宇宙的LCDM模型可能是正确的，这意味着光度函数可以是一个相当可靠的方式来判断星系的年龄。
现在他们已经确定了这些古老的星系，研究人员可以更仔细地研究它们，以了解早期宇宙的状况。
“我们想探索如何利用这些微小的矮星系来更多地了解早期宇宙，”迪森说。 “例如，它们的特性（例如尺寸，化学成分）能告诉我们关于星系形成的这些关键早期阶段吗？”