仙女座星系是比我们高一个等级的文明：
哈勃太空望远镜（Hubble Space Telescope）用相机捕捉到了数十个像蜜蜂一样聚集在仙女座星系周围的矮星系，该望远镜绕地球飞行了一千多圈，才拍下了足够的图像，拍下了仙女座最亮卫星的完整全家福。
这 36 个矮星系的特性各不相同，其中许多星系表现出令人费解的轨道，这是传统理论迄今为止无法解释的。这些谜团的答案可以揭示仙女座星系——它是离我们最近的大型螺旋星系，距离我们大约 250 万光年——是如何形成和发展的。
“我们确实发现，仙女座卫星系统中有很多多样性需要解释，”加州大学伯克利分校的丹尼尔·魏斯说。“事物聚集在一起的方式对于理解这个星系的历史非常重要。”
矮星系聚集在较大星系周围的概念来自基于标准宇宙学模型的星系形成模型，该模型描绘了一个充满所谓的“冷暗物质”的宇宙。在这种情况下，星系聚集在一个暗物质结构中，其引力会吸引一小团正常物质（也就是矮星系）并将它们合并在一起。这称为分层结构。我们今天看到的卫星星系是这个构建阶段的残余物，这个阶段发生在 130 多亿年前的早期宇宙中。
因此，围绕着一个更大的星系（例如仙女座星系）嗡嗡作响的矮星系家族可以告诉我们很多关于更大星系的形成历史。
这张新的哈勃太空望远镜图像只是研究仙女座大星运动的计划项目的一半。五年后，哈勃望远镜或詹姆斯韦伯太空望远镜将收集更多数据以产生另一张这样的图像;通过比较这两张图像，天文学家将能够看到矮星系是如何移动的。然后，通过回溯，他们将能够倒带时间，让矮星系倒退，看看这些领域最初来自哪里，即数十亿年前，并了解这如何影响他们与仙女座的关系。
不过，仙女座大星系的一些矮星系尤其令人费解。例如，银河系周围的矮星系要么在数十亿年前停止形成恒星，要么在进入我们银河系的影响范围后才重新开始形成，在那里，引力潮汐力搅动了气体袋，重新点燃了恒星诞生的过程。
然而，仙女座大星系中的一些矮星系似乎从未停止过形成恒星，在整个宇宙历史中继续以缓慢的速度形成。
“恒星的形成确实持续了很久以后，这根本不是你对这些矮星系的期望，”加州大学伯克利分校（University of California， Berkeley）的亚历山德罗·萨维诺（Alessandro Savino）在一份声明中说，他领导了对仙女座卫星的研究。“这不会出现在计算机模拟中。到目前为止，没有人知道该如何看待它。
一个线索来自这些矮星系与它们的母星系有多近。“这清楚地表明，小星系的增长是如何受到像仙女座大星系这样的大星系的影响的干扰的，”萨维诺说。
另一个特点是一些矮星的轨道是如何排列的，其中一半在同一个平面上围绕仙女座星系运行，并且都朝同一个方向。
“这很奇怪，”Weisz 说。根据标准模型，矮星系应该接近暗物质晕——在这个星系中，一个大星系从各个角度生长——因此在随机的轨道上围绕它聚集。星系都位于同一平面并朝同一方向移动似乎太巧合了。
“发现这种配置的卫星实际上完全令人惊讶，我们仍然不完全理解它们为什么会出现这种状态，”Weisz 说。
尽管涉及暗物质晕的星系形成标准模型难以解释为什么仙女座大星系的一半矮卫星星系都在这个平面上，但这种现象实际上是对另一种引力理论的预测，即修正牛顿动力学或 MOND，它试图通过调整低加速度下的引力定律来取代暗物质。
在 MOND 情景中，银河系和仙女座星系将在大约 80 亿年前经历一次近距离接触。仙女座星系靠近银河系，会看到物质从我们的星系中被扯出，定居在仙女座星系周围的同一轨道平面上，并在那里形成矮星系，有点像围绕行星形成的卫星。然而，另一个天文学家团队此前对此提出了异议，称这架飞机只是一个偶然的对齐。尽管如此，新的哈勃观测结果可能表明并非如此。
因此，虽然在标准模型范式下仍有可能找到解决方案，但在 MOND 理论家眼中，确认这个卫星星系平面的存在将被视为一个重大胜利。
无论哪种方式，这些观测都强调了我们的银河系和仙女座星系经历了截然不同的历史这一事实。对我们自己星系增长的研究表明，至少在过去 100 亿年里，它一直是一个相当平静的地方，没有与中型或大型星系发生重大合并，而仙女座星系则显示出在过去几十亿年中与另一个星系发生重大合并的迹象。哈勃最近的其他观测结果也支持了这一点，这些观测对仙女座星系中的 1 亿颗恒星进行了成像。这种合并可能有助于使仙女座大区周围的环境更加动态，以及增强仙女座大区本身（它的质量是银河系的两倍，并且拥有更多的卫星星系）。
这让人质疑，用我们自己的星系作为其他星系的模板是多么明智。
“人们总是倾向于使用我们在自己的星系中理解的东西来更普遍地推断到宇宙中的其他星系，”Weisz 说。
越来越多的证据表明，星系可能非常多样化，具有不同的属性和历史，而它们的卫星家族是如何发展的可能表明有些事情有所不同。“我们的工作表明，其他生态系统中的低质量星系遵循的演化路径与我们从银河系卫星星系中了解到的有所不同，”Weisz 总结道。
似乎在银河动物园中，狮子和老虎的差异可能比我们想象的要大。
新发现于 1 月 28 日发表在《天体物理学杂志》上。
