事实证明，我们的星系并没有我们想象的那么特别

强大、有影响力的人物会产生巨大的吸引力，聚集一群追随者。这是一种在天体层面重复出现的模式。我们的地球有月球，还有许多我们用来增加地球“粉丝数量”的人造卫星。太阳有行星、卫星、小行星和彗星。但这些都无法与像我们银河系这样的星系相比，银河系不仅拥有数千亿颗恒星，还拥有额外的卫星——整个矮星系，它们在我们银河系的“邻居”中游荡。

天体物理学家过去认为，银河系的追随者有些奇怪，因为其中许多追随者的行为非常像围绕太阳运行的行星——它们绕着我们的星系在一个平面上运行，垂直于独特的螺旋结构。

如果这些矮星系遵循宇宙学的标准模型——这是我们对宇宙形成方式的绝大多数理解的基础理论——那么它们应该散布在各个方向，像签名搜寻者围堵电视明星一样散布在我们星系的周边，而不是像一串保镖一样，排成一条有条理的线。

然后，研究人员注意到仙女座星系（Andromeda）的中心周围也排列着矮星系。他们认为，这仍然很奇怪，但也许这两个只是特例。

但现在，发表在《科学》（Science）杂志上的一项研究表明，这些模式可能不像最初看起来那么奇怪。2015年，在距离我们1300万光年的星系半人马座A（Centaurus A）周围也发现了一排类似的矮星系。

由于三个星系都显示出相似模式的迹象，宇宙学家们正在努力将新的观测结果与既定理论相调和。

“我们已经证明，这些结构比我们想象的更常见。到目前为止，人们认为，好吧，这只是银河系和仙女座星系周围的一个特殊现象。但现在我们证明，这些东西也出现在其他孤立的系统中。所以我们现在需要一个解释来解释这种结构，”该论文的首席作者奥利弗·穆勒（Oliver Müller）说。“我很高兴看到人们现在会想出什么来解释它。”

有一些想法正在流传，试图理解这些大型星系周围可能发生了什么。其中一些理论侧重于太空无形空间中的潮汐力。

“如果我们有两个大星系之间发生相互作用，那么在这种相互作用中，[星系之间]会有一些桥梁或潮汐桥，”穆勒说。“大星系的引力会像月球对地球产生潮汐一样，将恒星和气体撕扯出来。”由此产生的矮星系将沿着同一方向在一个平面上绕着更大的星系运行，类似于穆勒及其同事观察到的情况。

但研究人员不知道这些潮汐矮星系在碰撞后能存活多久，这对宇宙学有影响。“关于潮汐矮星系的问题是，我们不知道它们能活多久。它们能稳定吗？这与标准模型形成了对比，因为在标准模型中，我们认为矮星系是宇宙的基石——它们是最早形成的星系，它们会合并[形成更大的星系]，所以它们是最古老的天体。但对于潮汐矮星系来说，它们将是最年轻的天体，”穆勒说。

从基石到附属物，这是一个很大的调和过程。

“人们认为我们已经探测到了暗物质，但暗物质只是一个假设，”穆勒说。“我们还在寻找它。”

暗物质是标准模型的一个关键组成部分，它有助于解释宇宙中物体之间的引力作用，而这些作用是宇宙中可见物质无法解释的。

“我认为，显然没有探测到暗物质是该模型的一个问题。但人们有充分的理由对该模型抱有非常强烈的信念。它解释了很多东西，但这是它目前可能解释不太好的一个领域，”一位撰写了配套评论的理论天体物理学家迈克尔·博伊兰-科尔钦（Michael Boylan-Kolchin）说。

“我认为人们感到兴奋是因为……科学可以通过寻找模型不适用的领域来进步，并看看这是否是模型中需要更新的地方，是否需要更好地研究，或者是否存在更根本的问题，”博伊兰-科尔钦说。

这项研究并不是标准宇宙学模型的“丧钟”，标准宇宙学模型可以解释宇宙大爆炸后瞬间发生的事情，计算宇宙开始几分钟后存在的原子数量，解释宇宙背景辐射的存在，以及解释物质在今天宇宙中的分布方式。这是一个很难被超越的“最佳表现”列表。

“它不仅能解释今天的观测结果，还能横跨很长的时间段，”博伊兰-科尔钦说。“没有其他模型能做到这一点。”

如何将观测结果与理论相调和？更多的计算，更多的思考，以及更多的数据。

对于这项研究，穆勒及其同事考察了卫星星系相对于我们在地球的视角的速度，以推断出更多关于它们绕半人马座A运行的细节。

“我们能够测量这些星系沿我们视线方向的速度，但我们无法测量星系垂直于我们视线方向的速度，”博伊兰-科尔钦说。“所以我们不知道它们是否在平面上旋转，或者它们看起来是否像在平面上旋转。”

有办法回答这个问题。即将推出的詹姆斯·韦伯太空望远镜，以及老牌的哈勃望远镜，都可以帮助天体物理学家研究更多的星系及其卫星。博伊兰-科尔钦说，通过比较同一星系在几个月或几年内拍摄的图像，研究人员可以更好地了解矮星系是如何围绕其宿主星系运行的，特别是如果研究人员想观察附近的仙女座星系。但这并不容易。

“这就像试图测量月球上的毛发生长——从地球上看。这是非常缓慢、非常精细的测量，但应该是可行的，”博伊兰-科尔钦说。