利用最低质量星系进行近场宇宙学研究的探讨

“近场宇宙学”的前提是，以逐星方式研究邻近低质量星系所具有的意义远远超出本地宇宙，涵盖暗物质的本质、第一代恒星的生与死、宇宙再电离以及跨宇宙时间的星系形成。为回应 Astro2020 科学白皮书征集，我们提供了近场宇宙学中若干重大问题的概览、未来十年及以后取得变革性进展的潜力，以及实现这些目标的机制。我们的建议包括：(i) 从邻近矮星系中大量恒星的视线速度与横向速度个体样本以及空间分辨的气体观测获取运动学信息，以直接揭示深非线性区暗物质相互作用；(ii) 对低质量星系中已分辨恒星(包括低金属丰度大质量恒星与 HII 区，它们对理解所有更早时期的暗弱星系至关重要)开展密集的光学成像与紫外和光学光谱计划。实现这些目标需要一台大口径($\gtrsim 9$m)紫外/光学空间望远镜、通过 ELT 与 10m 级望远镜上专用宽场光谱巡天对地基光学光谱的双重社区投入，以及能够测量低质量星系高精度空间分辨旋转曲线的射电设施。最后，我们建议认真考虑延长 HST 寿命至 2025 年之后的维护任务。