天文学家发现了宇宙中一些最古老的星系

来自杜伦大学计算宇宙学研究所和哈佛-史密森天体物理中心的天文学家们发现了证据，表明围绕我们银河系轨道运行的最微弱的卫星星系是宇宙中最早形成的星系之一。从事这项研究的科学家称这一发现“非常令人兴奋”，他们解释说，发现一些围绕银河系运行的宇宙最早星系“相当于发现了第一批居住在地球上的人类的遗骸”。

该研究小组的发现表明，包括Segue-1、Bootes I、Tucana II和Ursa Major I在内的星系实际上是最早形成的星系之一，据信已经超过130亿年了。当宇宙大约38万年时，第一个原子形成了。这些是氢原子，元素周期表中最简单的元素。这些原子聚集成云，并开始逐渐冷却，形成大爆炸产生的暗物质的小团块或“光环”。这个被称为“宇宙黑暗时代”的冷却阶段持续了大约1亿年。最终，光环内部冷却的气体变得不稳定，并开始形成恒星——这些天体是有史以来第一批形成的星系。随着第一批星系的形成，宇宙突然亮了起来，结束了宇宙的黑暗时代。

哈佛-史密森天体物理学中心的Sownak Bose博士与达伦大学ICC的Alis Deason博士和Carlos Frenk教授合作，确定了围绕银河系运行的两组卫星星系。第一个是一个非常微弱的群体，由在“宇宙黑暗时代”形成的星系组成。第二种是稍明亮的星系群，由数亿年后形成的星系组成，一旦第一批恒星发出的强烈紫外辐射电离出的氢能够冷却成更大质量的暗物质晕。值得注意的是，研究小组发现，他们之前开发的星系形成模型与数据完全一致，从而可以推断出卫星星系的形成时间。

杜伦大学计算宇宙学研究所主任卡洛斯•弗兰克教授说:“在我们的宇宙中最初形成的星系中，找到一些在银河系自己的后院轨道上运行的星系，在天文学上相当于找到了地球上第一批人类的遗骸。”这是非常令人兴奋。“我们的发现支持了目前宇宙演化的模型，即‘羔羊-冷暗物质模型’，其中构成暗物质的基本粒子驱动宇宙演化。”第一批星系发出的强烈紫外辐射通过电离它们(破坏它们的电子)摧毁了剩下的氢原子，使得这些气体很难冷却并形成新的恒星。星系形成的过程停止了，在接下来的大约10亿年里没有新的星系能够形成。最终，暗物质的光环变得如此巨大，甚至电离气体也能冷却。星系重新形成，最终形成了壮观的明亮星系，就像我们的银河系一样。

“十年前，银河系附近最微弱的星系可能会消失在雷达下。随着当前和未来星系普查的敏感性不断增加，一个全新的最小星系宝库已经曝光，让我们能够在新的体制下测试理论模型。来自英国杜伦大学国际刑事法庭的皇家学会大学研究员艾利斯·迪森博士说:“这是一个很好的例子，展示了我们银河系中最小的矮星系是如何被用来了解早期宇宙的。”