上海交通大学物理与天文学院刘成则课题组近日在国际天文学权威杂志《The Astrophysical Journal Supplement Series》上发表题为“The Next Generation Virgo Cluster Survey (NGVS). XXXIV. Ultracompact Dwarf Galaxies in the Virgo Cluster”的论文[1]。这是NGVS国际合作组发表的第34篇系列论文；同时也是该组在超致密矮星系研究领域发表的第5篇系列论文。
该研究成果在9月10日被加拿大-法国-夏威夷望远镜（以下简称CFHT）官方评为研究亮点，在其官网以“Galactic Census Reveals Origin of Most Extreme Galaxies”为题进行了报道[2]。并被加拿大国家研究院、美国AAS Press等机构在社交媒体上进行了推送。
超致密矮星系（ultra-compact dwarf galaxy，以下简称UCD）是在2000年左右发现的一类天体，其质量和大小介于星团和矮星系之间。UCD的发现填补了星团和矮星系之间的空白，对完善星系形成和演化的整体框架有重要意义。然而，从发现至今的20年间，UCD的起源始终是一个悬而未决的问题。
该论文使用下一代室女星系团巡天（The Next Generation Virgo Cluster Survey，以下简称NGVS）的数据，在室女星系团内寻找到600多个超致密矮星系，这是迄今最大的UCD样本，同时也是第一个在星系团尺度上完备的UCD样本。大样本具有两个优势，一是可以进行可靠的统计分析，二是有更大概率找到具有特殊性质的UCD。这两点均对研究UCD的起源有重要帮助。
论文中首次给出了室女星系团内UCD的空间分布，发现大部分UCD分布在致密环境，说明其起源与所处的环境有很大联系。作为宇宙中已知最致密的星系[3]，部分UCD的中心有超大质量黑洞，黑洞质量甚至可占UCD质量的15%[4]；有些UCD被暗弱的恒星晕包围；少数UCD还保留有潮汐尾等星系并合期间产生的结构。这些研究结果均表明UCD起源于质量更大的星系，这些星系的晕在致密环境里经由星系之间的并合被剥离，剩下的星系核就是我们现在观测到的UCD。因此，该论文部分解决了困扰大家已久的UCD起源问题。
物理与天文学院的刘成则副研究员为该论文第一作者和通讯作者，景益鹏教授和杨小虎教授为合作作者，其他合作作者有北京大学的彭逸西，中国科学技术大学的张红欣，以及来自加拿大、美国、法国、智利等国的20几位合作者。该研究工作得到了国家自然科学基金委（No. 11673017），上海市粒子物理与宇宙学重点实验室等机构的资助。
论文链接：
https://doi.org/10.3847/1538-4365/abad91
[1]. Liu et al. 2020, ApJS, 250, 17
[2]. https://www.cfht.hawaii.edu/en/news/ExtremeGalaxies/
[3]. Liu et al. 2015, ApJL, 812, 2
[4]. Seth et al. 2014, Natur, 513, 398
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