位于智利安第斯山脉塞罗帕琼山的NSF-DOE薇拉·C·鲁宾天文台（Vera C. Rubin Observatory）最近建成，旨在以极高的精细度探索天空。其最初的观测现已揭示了两个此前未被发现的难以捉摸的天体，展现了该望远镜找到我们银河系邻域中一些最暗弱天体的能力。
银河系这样的大型星系周围环绕着被称为卫星星系的较小伴星系。这些伴星系包括矮星系和星团，其中许多所含恒星极少，极难被探测到。天文学家已在银河系周围识别出约65个卫星星系，但一些估计表明还有数百个尚未被发现。
两项新研究（其中一项由耶鲁大学天文学家主导）表明，鲁宾天文台可能在寻找这些缺失天体、完善我们星系周边图景方面发挥重要作用。
发现银河系的两个隐藏伴星系
利用天文台正式启用前收集的观测数据，研究人员识别出两个前所未见的极其暗弱的卫星星系。
第一个是宝瓶座IV（Aquarius IV），一个位于银河系遥远外围的小星系，距离地球约35.5万光年。第二个是鲁宾-GC1（Rubin-GC1），一个位于我们星系另一侧的星团，隐藏在一片浓密宇宙尘埃使观测尤为困难的区域中。
这两项发现都令人瞩目，因为天文学家仅利用了鲁宾天文台预期一生中将收集数据的一小部分便完成了这些发现。
“令我尤为兴奋的是，这些发现对鲁宾而言仅仅是个开始，”耶鲁大学文理研究生院天文学专业学生威廉·切尔尼说。
切尔尼是宝瓶座IV研究的第一作者，该研究发表于《美国天文学会研究笔记》，他也是鲁宾-GC1研究的第二作者，后者已被《天体物理学杂志通讯》接收。
“如果天文台仅凭其预览数据就能找到如此暗弱和难以探测的系统，那么其完整的10年巡天无疑将为我们带来更多银河系卫星星系的发现，”切尔尼说。“这些新卫星星系将为我们提供新的机会，以检验星系形成模型、追溯银河系的组装历史，并研究暗物质的本质。”
一台强大的新望远镜才刚刚起步
鲁宾于6月开始了其雄心勃勃的为期10年的时空遗产巡天（LSST）。该项目旨在对不断变化的夜空进行极为详尽的记录，同时搜寻此前望远镜无法探测的天体。
其主要科学目标之一是绘制银河系的“晕”，这是一个围绕星系主盘的巨大、大致呈球形的区域。这个晕包含散布的恒星、气体和暗物质，以及暗弱的卫星星系、星团和其他保存着银河系过去线索的结构。
为完成这项庞大的巡天任务，鲁宾使用8.4米口径的西蒙尼巡天望远镜和迄今建造的最大数字相机，能够以32亿像素的分辨率捕捉图像。通过反复拍摄南半球天空的大片区域，天文台将构建一份覆盖范围极其广泛的宇宙延时记录。
该设施由美国国家科学基金会和美国能源部科学办公室共同资助。
仅7%的夜空便揭示两个新卫星星系
在新研究中，天文学家检查了2025年4月至2026年1月间收集的预览观测数据。这些图像仅覆盖了整个夜空的约7%，却足以揭示两个此前未知的银河系伴星系。
这些发现令人鼓舞，预示着鲁宾随着在更大范围天空中继续收集数据，可能会有更多成果出现。
“在鲁宾天文台数据中寻找新的银河系卫星星系，一直是我职业生涯大部分时间里令人期待的前景，”耶鲁大学文理学院天文学和物理学教授、两项研究的合著者玛拉·格哈说。“这如今成为现实，实在非同寻常。”
这项研究涉及广泛的国际合作。除耶鲁大学外，参与机构还包括芝加哥大学、弗吉尼亚大学、华盛顿大学、达特茅斯学院、坦帕大学、NSF NOIRLab（美国国家光学红外天文研究实验室）、杜克大学、多伦多大学、西班牙安达卢西亚天体物理研究所、科罗拉多大学博尔德分校以及瑞典隆德大学。
芝加哥大学的阿沙伊·帕伊是描述鲁宾-GC1研究的第一作者。
隐藏星系可能揭示暗物质的新线索
寻找更多卫星星系的意义远不止于扩充银河系周围已知星系的数量。这些暗弱天体还可能帮助天文学家研究宇宙最大的谜团之一：暗物质。
暗物质是一种不可见的物质形态，既不发出也不反射光，因此无法用传统望远镜直接观测。科学家通过它对恒星、星系和其他宇宙结构产生的引力效应来推断其存在。它占宇宙中物质的大部分，并为维系星系提供大部分引力框架。
像宝瓶座IV这样的超暗弱星系对研究暗物质尤其有价值。它们所含恒星仅为较大星系中的一小部分，但暗物质在其总质量中占主导地位。通过考察它们的性质和运动，研究人员可以检验关于暗物质如何行为以及如何影响星系形成的各种观点。
这些发现还可能帮助科学家重建银河系的悠久历史。小卫星星系的位置、运动和性质可以揭示较大星系如何在数十亿年间组装而成，包括它们如何积累物质以及与较小系统的相互作用。
鲁宾的早期发现还可能为宇宙中最小、最暗弱星系如何形成、演化和存续提供重要线索。
“这些发现前景极为可观，”格哈说。“持续的发现将使我们能够完成银河系周围卫星星系的普查，这是理解最暗弱星系如何形成的关键。”