業余天文學家發現了5個迷人的新星系，它們現在以他的名字命名 _星系

（主）NGC 253，雕塑家星系，業余天文學家朱塞佩·多納蒂耶洛在其周圍發現了八個沙麗巖矮星系（插圖），即以多納蒂耶羅名字命名的nie矮星系（圖片來源：DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA，G.多納蒂耶洛/UAI-SNR Profondo Cielo）
據美國太空網（Robert Lea）：一位來自意大利的業余天文學家在一個遙遠的螺旋星系周圍發現了五個新的矮星系，這個螺旋星系是地球上空最大的星系之一。他的名字是朱塞佩·多納蒂耶羅，這五個矮星系現在被命名為多納蒂耶洛五號、多納蒂耶洛六號、多納蒂耶洛七號、多納蒂耶洛八號和多納蒂耶洛九號（Do V、Do VI、Do VII、Do VIII和Do IX）。
Donatiello告訴Space.com：“在11個發現中，有9個星系以我的名字命名。據我所知，我是第一個也是唯一一個以它們命名星系的業余天文學家。這一切都始于2016年的第一次發現，當時在我的天體照片中，我發現了我們稱之為DonatielloI的星系。盡管這是一種不同尋常的做法，但這個新星系獲得了我的名字，這是一件非常愉快的事。”
新發現的衛星星系加入了之前在雕塑家星系（官方名稱為NGC 253）周圍發現的三個矮星系多納蒂耶洛，在很多方面，它們之所以有趣，除了它們的命名法之外。
像這樣距離地球平均1150萬光年的超微弱小星系不僅難以探測，而且這些星系可以幫助天文學家研究我們宇宙中最古老的恒星，解剖暗物質的性質和分布，甚至可能影響當前的宇宙學模型。
Donatiello說：“總的來說，矮星系是亮度非常低的天體。可以說，銀河系的許多衛星很難被探測到，因為它們在恒星場中偽裝得很好。” 。“這對外部星系來說變得越來越困難。在僅僅幾兆秒差距（一兆秒差距相當于大約330萬光年）的時候，最微弱的矮星系已經消失在天空的背景中。” 。
“因此，每一項新發現對人口普查和更好地了解這些系統及其演變都很重要。”
所有的矮星系都在哪里？
正如Donatiello所解釋的，銀河系有自己的衛星矮星系。然而，到1999年，天文學家只知道我們銀河系周圍大約有十幾個矮星系——然而，由于2004年以來的發現，我們目前知道我們的領域周圍大約有60個衛星星系。這很有趣，因為它可能會告訴我們一些關于暗物質動力學的信息。
Donatiello說：“我們知道，主要星系必須位于暗物質暈的中心，遠遠超過星盤的大小。” 。“根據宇宙學家的說法，這些暈首先形成，在第一批恒星的起源處充當中性氣體的引力井，創造了第一批星系。
“由于重力的作用，這些暈中的一些已經成為主導，成為附近其他暈的吸引器。這一過程激活了主要星系的分級形成。此外，每個暈都包含許多迷你暈，這些迷你暈反過來又形成了衛星星系的宇宙支架。”
然而，當涉及到衛星星系時，有一個小難題。這與一種備受青睞的宇宙學模型——蘭巴冷暗物質（LCDM）模型有關，該模型表明銀河系和其他大星系周圍確實應該有數千個衛星星系。事實上，使用LCDM進行的模擬預測，我們的鄰近星系仙女座應該被500到1000個衛星星系包圍。然而，天文學家在仙女座周圍只看到了39個，包括多納蒂耶洛自己發現的雙魚七號和飛馬五號。

朱塞佩·多納蒂耶洛發現的仙女座矮星系衛星。（圖片來源：國際雙子座天文臺/NOIRLab/NSF/AURA，G.Donatiello）
Donatiello解釋道：“這種差異被稱為‘衛星失蹤問題’ 。25年后，還沒有出現令人信服的解決方案，因為即使發現了超微弱星系，這個數字仍然很低。” 。“矮星系的數量仍然比預期的要少得多，所以問題仍然存在：它們都在哪里？”
這種困境導致科學家們質疑LCDM模型是否真的可以預測暗物質是宇宙中最大結構形成的支架，但在較小尺度上研究宇宙時會坍塌。為什么它不能探測到大星系周圍足夠數量的矮星系？
至于為什么所有這些都很重要，對矮星系的研究對我們理解星系演化至關重要，因為它還可以幫助我們更好地理解銀河系和仙女座等大星系曾經生長過的可怕的自相殘殺過程。
Donatiello說：“NGC 253的一顆衛星Scl-MM-dw2已經被發現在被Sculptor星系吸收的過程中正在經歷潮汐破壞。”他解釋說，該星系顯示出最近相互作用的明顯跡象，以及恒星流的跡象，恒星流指的是通過與更大星系的引力相互作用從矮星系中拖出來的恒星。

暗能量光譜儀器觀測到的矮星系多納鐵羅一號到多納鐵羅九號。（圖片來源：DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA，G.Donatiello）
為了研究LCDM模型是否需要修改，或者是否需要加大力度尋找更大星系周圍的矮星系，Donatiello和團隊求助于位于基特峰國家天文臺4米Mayall望遠鏡上的暗能量光譜儀器（DESI）收集的檔案數據。
2021年，該儀器開始對3500萬個星系和類星體進行為期五年的調查，但Donatiello及其同事特別關注其對Sculptor星系及其附近的觀測。Donatiello說：“NGC 253由于其位置接近，是研究這些結構、相互作用和進化的最佳實驗室。” 。“我們可以通過對附近星系的全貌進行研究，而這在銀河系中是不可能的。”
這項研究在Sculptor星系群中發現了八個矮星系：該團隊在2021年發現了其中三個，最近又發現了另外五個。天文學家現在知道NGC 253周圍有18個星系，包括2011年發現的NGC 247，以及一些質量更大的矮星系。
盡管如此，該團隊的新發現仍因其微弱而引人注目。
Donatiello說：“這一組中的所有其他衛星星系都是類似于銀河系‘經典’衛星星系的球狀矮星，位于高亮度區域。” 。“多虧了對NGC 253衛星星系的普查，我們現在有了一種方法來比較較暗的系統是如何隨著距離的增加而逐漸消失的。”
雜亂無章
該團隊對Sculptor星系及其周圍環境的普查可能揭示了更多的矮衛星星系，從而使該區域的圖像更接近LCDM的預測，但也帶來了一些驚喜。這包括NGC 253周圍矮星系的分布似乎是“不平衡的” ，位于雕刻星系一側的星系比另一側的星系多。
Donatiello指出，這種不平衡的原因可能與Sculptor群衛星星系是星系“細絲”的一部分有關，該星系幾乎與室女座星系團完全對齊，室女座是一個大型星系團，其中心距離我們約5400萬光年。
他解釋說：“我們所認為的衛星星系實際上是被更大的星系吸引的墜落物體。” 。“在同一平面上或分布不平衡的所有結構的情況下，我們都發現與這個宇宙絲有著密切的關系。因此，我們可以假設特定的不平衡結構是由這種情況驅動的。否則，我們應該期待更均勻的分布。”

Sculptor星系的五個新發現的矮星系Do V到Do IX及其圍繞其大型母星系的排列。（圖片來源：Martínez Delgado等人，2024）
Donatiello說：“最近發現了由幾十顆恒星組成的更極端的天體，我們很難將其定義為星系，但更確切地說是暈團。” 。“可能有數百個這樣的恒星系統等待被發現。還有更多的發現空間。然而，DESI的數據可能不夠深，無法找到新的低光度候選者。”
這位業余天文學家補充說，維拉·C·魯賓望遠鏡等新的、更強大的測量儀器可以通過探測足夠暗的系統來完成這項研究，在一定距離內，它們實際上對當前技術是看不見的。
Donatiello反問：“如果我們找不到足夠的超微弱矮星系來削弱衛星失蹤的問題，會怎么樣？” 。“我們應該考慮到模型需要修改，或者某種機制會在暗物質暈的一定質量極限以下抑制恒星形成。
“也可能是大星系形成的時間有問題，大多數矮星系幾乎都被大星系吞噬了。”
目前，包括雕塑家星系的8顆矮衛星在內的9個星系都以多納蒂略的名字命名——但對他來說，這項調查更多的是新發現的刺激，而不是他的名字被納入天文學教科書的榮譽。
“以我的名字命名星系是什么感覺？”他總結道。“這是一種很好的感覺，但我也有點習慣了！”
該團隊的研究結果可在arXiv研究庫上作為同行評審前的論文獲得。