左上是大麦哲伦云，右下是小麦哲伦云。

天文学家首次发现单独的一组靠引力联系在一起的矮星系。这可以作为分层结构存在的直接证据，来证明之前天文学家们预测的标准宇宙模型。

通常来讲，人们认为矮星系只是像银河系这样的大星系的附属品。最有名的例子就是质量只有银河系百分之一的麦哲伦云——唯一一个用裸眼就能够认出的矮星系。银河系的邻居——仙女座星系到目前为止甚至已经被发现拥有14个伴星系。

美国国立射电天文台（NRAO）Sabrina Stierwalt的研究团队长期在斯隆数字巡天（SDSS）的观测数据中搜索后发现，与之相反，那些矮星系并不是附属品。

她的发现发表在专业杂志《自然——天文卷》上，其中记录了她过去几年搜寻彼此有相互作用的矮星系的丰硕成果：她发现了七组矮星系，这些星系之间虽然依靠引力彼此关联在一起，却并不是更大星系的伴星系。这些星系存在于距离我们2亿到6.5亿光年的地方，是距离我们较远的邻居，它们是整个宇宙学标准模型至今仍然未知的一块。（如下图所示）

研究人员由麦哲伦云猜测，很久以前大小麦哲伦云有可能发生过碰撞。不过这两个星系的发展变化显然是受到银河系的影响。现在发现的七组矮星系距离大质量星系很远因而能够不受影响的成长——比如，在大约10亿年内长成一个大型星系。

标准宇宙模型，也就是Lmbda-CDM模型，描绘了宇宙中的星系核星系团在138亿年前发生宇宙大爆炸后几乎均匀分布的物质中微小的密度变化。模型名称中的Lambda代表了相对论中的宇宙常数，CDM是冷暗物质的缩写（Cold Dark Matter）。我们的宇宙中大部分物质都是不可见的暗物质，它们的存在仅仅体现在重力的交互作用上。可见物质在星系中心聚集，再加上不断累积的暗物质，两者最终才组成了完整的星系。

这个公式理论来说应该适用所有的量级，包括较小的矮星系。也包括早期宇宙中由于重力影响合并了的或者将要合并的矮星系，和因此产生的螺旋星系。再Lambda-CDM模型中星系的演变是从小到大分层级的。

这种分层结构的残余物质就是现在的矮星伴星系，这些残余物质是再星系合并的时候幸存下来的。这至少可以预报建立在Lambda-CDM模型基础上的大型的宇宙模拟，以及整个宇宙在大爆炸刚刚发生一直到现在的演变。事实上天文学家已经观测了大量的矮星伴星系，比如说题图的大小麦哲伦云。

但是这种仿真模拟同样也有如下预判：一定会存在着远离螺旋星系和椭圆形系而单独存在的矮星系。而这恰恰就是通用宇宙模型中缺少的那一片“拼图”，正如Stierwalt和他的合作者提供的那七组矮星系。每一组都包含三到五个矮星系，其质量大约是太阳的44亿至200亿倍。相比较而言，银河系的质量大约是太阳的10000亿倍。

光谱学距离

在借助斯隆数字巡天有了一系列发现后，研究者们开展了更多的光谱观测。他们想弄清楚，银河系中的矮星们是否只是随机出现在相同的位置。他们的研究结果表明，所有的矮星系都拥有相近的速度并且很接近这一组星系的平均速度。由此研究人员认为，矮星系们确实是靠着引力联接在一起的。

这不仅意味着这些矮星系在十亿年间可以通过彼此融合来形成一个中等大小的星系，对科学家来说，他们可以在实验室内对星系在初始阶段的形成和演化做相应的研究（目前来说相关的研究数据还非常有限。矮星系通常很容易收到外界的影响，比如较大星系的潮汐力。但是这几组矮星系距离他们最近的大质量星系都至少有500万光年，因而可以不受潮汐力的影响。

数学模拟结果显示，这样几组矮星系的情况在宇宙形成初期是经常发生的，而现在应该已经不常见了。因此这七组观测数据是一致的。当然这也是很有益的，对这七组矮星系的观测其实是对早期宇宙的观测。然而由于矮星系遥远的距离和微弱的亮度，对它们的观测是很难或者说近乎于不可能的。因此这七组矮星系是一个很好的研究替代品。

科学家们希望在未来能够发现更小的矮星系并观测它们的缓慢增长。现在所发现的矮星系大约都是和麦哲伦云相同大小的，并不是真正的小型星系。对于宇宙分层结构中更小的碎片的搜寻还远远没有结束。