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巨大星系群超乎想象

 释真利 2014-04-11


  据国外媒体报道,来自美国宇航局哈勃空间望远镜最新观测,科学家发现一个被称为“胖子”(El Gordo)的星系群质量相当于3千万亿个太阳,这个数值比科学家此前估计的要大43%,可谓是宇宙中“大个子”天体集群。

  来自加州大学戴维斯分校研究人员詹姆斯·梓认为这个发现让我们察觉到一个更大的可能性,即“胖子”星系群在宇宙早期时就是一个非常庞大的结构,演化到现在已经突破了传统的星系群质量上限。

  3千万亿倍太阳质量几乎是无法想象的,我们银河系中央的黑洞质量也才400万倍太阳质量。

  科学家将“胖子”星系群正式命名为ACT-CL J0102-4915,其距离我们大约70亿光年,大约处于宇宙年龄一半的时空位置上。

  早在2012年1月,科学家的观测数据认为“胖子”星系群在质量大约在2千万亿个太阳质量,其结果来自美国宇航局的钱德拉X射线天文台 和智利欧洲南方天文台的甚大望远镜阵列,调查过程中科学家对星系群中的气体和一些天体集群的运动进行了研究,但是计算还存在一些不确定性,这就导致了后来 结果有些偏差。

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美国宇航局哈勃空间望远镜拍摄的“胖子”星团照片

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美国宇航局哈勃空间望远镜拍摄的“胖子”星团照片

  不论如何,2千万亿与3千万亿在普通人的眼中都没有较大的差别,都达到了千万亿这个数量级,但在科学家的眼中就存在较大的差别。

  比如这会影响到研究人员对“胖子”星系群生世之谜的调查,罗格斯大学的合着者约翰·休斯认为如此巨大的星系群来自于早前天体集群的合并,那么这一过程是如何发生的,合并中星系是如何运动的等都需要进一步确认。

  本次哈勃望远镜的观测数据显示此前我们低估了“胖子”星系群的质量,其中包含着数百个大星系,如此庞大的天体集群是相当罕见的。

宇宙惊现“活化石”星系可挑战恒星诞生理论

  据国外媒体报道,科学家们日前发现了一种被称作“活化石”的星系,它们在宇宙的动荡中备受煎熬,但却可以帮助科学家更好的理解恒星的形成过程。

  在这项研究中,天文学家对一组罕见的,相对年轻的星系进行了研究,这些星系中具有一种一般只存在于较年老星系中的特殊震荡现象。

  “它们是宇宙中的活化石,我们原本没有料到它们会存在于今日的宇宙之中,”这项研究的合作者,安德鲁·格林(Andrew Green)说。他是一位来自澳大利亚斯威本大学的天文学家。

  科学家们认为这一项研究将帮助人们更好的理解恒星形成的过程。

  “对我而言,这项研究最令人感兴趣的部分在于它可以告诉我们恒星是如何形成的,”格林对记者说。“尽管我们居住在一个星系——银河系之 中,我们附近也确实有一颗恒星——太阳。但是我们对于星系是如何形成并演化的,以及恒星是如何从原始气体中聚集形成的所知甚少。现在我想我们已经找到了恒 星形成和这种星系震荡之间的联系。”

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  这是一幅由“星系-星系间物质相互作用计算”(GIMIC)模拟生成的图像,和实际观测到的具备恒星新生区的星系很类似。图像中可见较冷的气体(红色)流向漩涡星系,为那里的恒星形成提供所需物质。这一剧烈的恒星形成过程造成了强烈的外向气流流动(蓝色)。

在早期宇宙中,三分之二的星系是那种巨大的旋转圆盘。让人捉摸不透的是,在这些古老的星系中的恒星风的变化率要比今天的盘状星系要大5倍。

  科学家们针对这种震荡 提出了几种假设。或许是由于大质量星系的引力作用导致外部多余的气体或矮星系“掉落”入大星系盘,导致盘面质量分布不均,从而引发震荡。

  为了解决这个问题,格林和他的同事们对距离地球10亿光年内的65个正孕育新生恒星的星系进行了研究。一光年即光在一年中传播的距离,大约等于10万亿公里。他们观察到,其中11个星系中的星风速度变化率和那些较古老的大质量星系一致。

  对此,研究人员们意识到原先设想的多余气体或矮星系“掉落”的理论在这种情况下行不通,因为对于古老星系而言,确实存在这种可能性,因为当时矮星系数量较多;但是对较年轻的星系而言,周边的矮星系几乎几乎消耗殆尽。


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  这是一个具备恒星新生区的星系模拟图像。新生恒星驱动剧烈的星风,图像上用绿色和青绿色表示。

  然而,格林和他的导师兼合作者卡尔·格雷布鲁克(Karl Glazebrook)及其他同事却注意到这些星系中星风的变化率和其中恒星的形成速率存在相关性。这一现象暗示,可能一直以来就是这些新生恒星释放的能量形成了这些星系中的这一神秘震荡。

  格林表示:“我们完全有信心认为,所有的旋涡星系,包括我们所在的银河系,必定在过去也存在过恒星的高产时期,以及随着而来的这种震荡现象。”关于此项发现的详细论文发表在10月7日的《自然》杂志。 返回米尔网首页


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