高中生时期就发现新星系：少年天文学家带来宇宙演化新线索

他找到了三个奇特的矮星系，现在被命名为夏皮罗矮星系 I、II、III（Shapiro Dwarf Galaxies I, II, III）。这几个天体最特殊的地方在于：它们处在相对孤立的宇宙空间，却已经停止了恒星形成，也就是天文学所说的 “淬灭（quenched）” 状态Berkeley N...。

按照现有的认知，矮星系的演化有一套比较清晰的规律。孤立环境下的矮星系，周边没有大质量邻近星系，不会被强大引力、流体压力剥离用来生成恒星的冷气体，理应可以持续孕育新恒星。反过来，如果矮星系不再产生恒星，大多意味着它身处星系群、星系团等密集区域，或者紧靠一个大质量宿主星系。来自大星系的各类作用力会夺走气体，让星系失去造星原料，慢慢沉寂下来Berkeley N...。

而 Julian 发现的这三个矮星系打破了这个常规组合：明明身处空旷、孤立的空间，却不再诞生新恒星。

对此，他提出一种解释：它们有可能是回溅星系（backsplash galaxy）候选体。通俗来讲，这些矮星系曾经近距离掠过一个庞大的宿主星系，最有可能就是风车星系 M101。在靠近的过程中，宿主星系的环境压力剥离了它内部用于形成恒星的气体；之后在引力作用下，又被高速甩向宇宙深处，最终落到如今这片孤立的空间里，留下 “身处旷野，却已经停止造星” 的特殊状态。

当然也存在其他可能性。其中夏皮罗矮星系 II 距离旋涡星系 NGC 5585 比较近，它也有可能只是后者暗淡的卫星星系，并非回溅星系。所以目前三者只是候选对象，还需要后续观测进一步确认真实起源Berkeley N...。

在标准宇宙学模型 ΛCDM（Λ‑冷暗物质）的数值模拟中，回溅星系是一类理应普遍存在的天体。但长久以来，天文学家始终没能在我们的近邻宇宙找到对应的观测实例。Julian 的发现，为理论预言提供了现实观测线索。这项研究同时还建立一套新方法，可以用来预测大质量宿主星系周边这类矮星系的出现概率，为后续巡天项目提供参考arXiv。

整个研究的推进并不轻松。没有系统的天体物理课程训练，Julian 需要自行研读大量天文学期刊文献，学习宇宙学模拟、代码处理、星系晕建模等技能。其中，估算矮星系的距离是一大难点。他一开始尝试依靠恒星亮度作为 “标准烛光”，后续改用表面亮度涨落的方式，得到更加可靠的距离结果，以此判断星系是否真的处于孤立环境arXiv。

他的工作依托公开存档望远镜数据完成。这也让 Julian 希望向更多热爱天文的年轻人传递一个信号：学校课本对天文学的介绍往往比较有限，寻找导师、积累科研经验的门槛很高。但海量公开天文数据集，给普通爱好者留出了开展真实科研的空间，年轻的研究者同样可以做出有价值的宇宙发现Berkeley N...。

凭借这项星系研究，Julian Shapiro 拿到 2026 年戴维森学者奖学金，同时还获得天文联盟的全国青年天文学家奖。进入伯克利之后，他会加入 Alex Filippenko 教授的团队，一方面计划对这三组矮星系开展后续观测，另一方面投入哈勃张力的相关研究 —— 也就是宇宙膨胀速率测量结果之间存在的分歧问题Berkeley N...。

未来，薇拉・鲁宾天文台即将上线大规模巡天，预计会发现更多潜在的回溅星系候选天体。到时候，天文学家就可以大批量对比观测结果与 ΛCDM 模型的模拟预言，进一步检验我们对星系演化、暗物质的理解是否符合真实宇宙。

宇宙还有许许多多等待被解读的谜题，而少年研究者的故事告诉我们：探索星空，从来不是资深学者的专属。