与银河系碰撞的古老矮星系可能有助于寻找暗物质

几十亿年前，这个矮星系和银河系附近其他类似的星系被拉入大星系。当每个矮星系与银河系凝聚在一起时，它的恒星被"潮汐力"拉动，与地球上产生潮汐的那种差异力相同。潮汐力扭曲了矮星系，并最终将其撕裂，将其恒星拉伸成潮汐流，甩向整个银河系。这样的潮汐合并相当普遍，纽伯格估计，被吸收到银河系的"移民"恒星构成了银河系光环中的大部分恒星，光环是围绕中心盘旋臂的大致球形的恒星云。

潮汐流恒星的位置和速度带有关于银河系引力场的信息。重建矮星系是一项研究任务，它结合了来自恒星调查、物理学和纽伯格的MilkyWay@Home分布式超级计算机的数据，该计算机利用志愿者捐赠的1.5 petaflops（一种计算机处理速度的衡量标准）的家用计算机能力。这种大量的处理能力使其有可能模拟大量具有不同形状和大小的矮星系的毁灭，并确定一个最符合我们今天看到的恒星潮汐流的模型。

根据2022年2月17日发表在《天体物理学杂志》上的论文，研究团队估计其恒星今天形成恒星流的原始星系总质量为我们太阳质量的2x107倍。然而，在这个质量中，估计只有1%多一点是由像恒星这样的普通物质组成的。其余的被认为是一种被称为暗物质的假设物质，它施加引力，但我们无法看到，因为它不吸收或发出光。

暗物质的存在将解释我们可以看到的物质质量的引力与解释星系的形成和运动所需大得多引力之间的差异。来自暗物质的引力估计占宇宙中物质的85%之多，落入矮星系的潮汐流恒星可以用来确定暗物质在我们银河系的位置。潮汐流恒星是我们银河系中唯一可以知道它们在过去位置的恒星。通过观察沿潮汐流的恒星的当前速度，并知道它们过去都在差不多的地方，并以相同的速度移动，我们可以计算出沿该流的重力变化有多大。而这将告诉我们暗物质在银河系中的位置。