仙女座身边的小星系排得不对劲，科学家发现这事极不寻常

摘要：在宇宙中，像仙女座这样的大家伙总会吸引一群“小跟班”星系围着转。天文学家们早就知道，类似的“随行星系”几乎是大型星系的标配。但最近一项研究却发现，这些围绕仙女座星系的小星系排得有点奇怪——它们竟然大多偏在一边，而且这种不对称的布局非常罕见。

在宇宙中，像仙女座这样的大家伙总会吸引一群“小跟班”星系围着转。天文学家们早就知道，类似的“随行星系”几乎是大型星系的标配。但最近一项研究却发现，这些围绕仙女座星系的小星系排得有点奇怪——它们竟然大多偏在一边，而且这种不对称的布局非常罕见。

其实，关于仙女座星系（也叫M31）周围的矮星系排列不均衡，科学界已经讨论了二十多年。尤其是更多的矮星系集中在仙女座和银河系之间，曾让人怀疑是否只是因为那一边更容易被观测到。然而，随着技术的进步，科研人员对这些小星系的距离测量更精确了，对观测方法的分析也更深入了，结果证明：这种不对称并不是“视觉误差”，而是真实存在的天文现象。

但这又引出了另一个问题：这种一边倒的排列真的就那么特别吗？

在宇宙的宏大结构中，星系往往沿着看不见的“丝线”——也就是由暗物质和气体组成的宇宙网——逐渐形成并演化。所以，小星系“偏向一边”落入大星系，也许并不奇怪。

这张从地面拍摄的广角照片显示了围绕仙女座星系（M31）运行的36个卫星星系的分布情况，它们位于中心，所有星系似乎都被限制在一个平面上，并朝着同一方向运行。哈勃太空望远镜对单个矮星系（插图中的示例）进行了成像，从而对它们的距离进行了更准确的估算。

为了进一步搞清楚这种现象到底是不是例外，来自德国波茨坦莱布尼茨天体物理研究所的三位研究人员——Jamie Kanehisa、Marcel Pawlowski 和 Noam Libeskind，设计出了一套新方法，来量化一个星系周围小伙伴的“站位”是否对称。他们还把仙女座星系的情况，跟两个大型宇宙模拟项目的数据进行了对比：Illustris TNG 和 EAGLE。

结果非常令人意外——在成千上万的模拟星系中，虽然确实也出现了一些排列不对称的例子，但真正像仙女座这样“极度偏心”的，几乎找不到。在排除一些由多个矮星系“组团冲向”大星系而导致的临时不平衡后，他们发现，只有大约0.1%的系统能与仙女座的奇特排列相提并论。

这说明什么？

研究人员指出，这样的罕见性要么说明仙女座有一段独特而复杂的成长历史，要么就意味着我们现在用来理解宇宙结构的理论模型，还缺了点什么。