天文学家发现一个星系群

天文学家发现了一批星系,它们对于自己的“体型”而言太年轻了。

天文学家在进行常规空间观测时发现了一个星系群,进而对已有宇宙演化理论提出了挑战。它们太大了,以至于不可能像看起来那样年轻。这些不同寻常的“标本”将帮助研究人员更好地了解一些巨大的星系——例如银河系——是怎样形成的。

天文学家一直认为他们已经找到了破解星系如何形成的金钥匙。大约在130亿年前,由宇宙大爆炸产生的巨大尘埃云和气体开始在暗物质的中心核周围凝结。这些云团很快就进一步浓缩并分离为数百万颗恒星,其中的大部分恒星都比太阳还要大。随后发生了两件事情——巨大的恒星迅速烧掉了它们的核燃料,同时爆发为超新星;而原始的星系经过碰撞与融合形成了许多更大的星系,在这一过程中同时诞生了更多的恒星与更多的超新星。

最终的结果是那些最大的星系中如今应该填满了被天文学家称为金属的元素,这些元素像氧、碳和铁一样,并且比氦还要重,它们都是在超新星形成的难以形容的高温和高压下锻造而成的。因此当天文学家研究大型星系时,例如我们的银河系,他们总是期待能够大量发现这些很重的元素。

但是作为一个由“KPNO国际分光镜探测”实施的大型巡天项目(KISS)的一部分,天文学家在15个星系中却并没有找到任何金属。与大型成熟星系所展现的惯有特征不同——就像另外2500个KISS项目一样,这些星系所表现出的光谱——或者是光学特征——证明它们几乎不包含任何金属。与此同时,这些星系似乎只有30亿年到40亿年的历史,比依照它们的大小所推断的年纪要小得多。研究人员在2009年出版的《天体物理学杂志快报》上报告了这一研究成果。

文章的第一作者、美国布卢明顿市印第安纳大学的天文学家John Salzer认为这是一个谜。但是他说,“随着时间的推移,这些星系或许能够迅速进化出与今天我们所看到的围绕在周围的其他星系更为想象的特征”。Salzer同时解释说,这种可能性是非常有价值的,这是因为如果这真是15个晚熟的星系,那么它们将能够“为我们提供唯一的机会来研究星系形成的过程”。

美国哥伦布市俄亥俄大学的天文学家David Weinberg表示,这一研究成果令人震惊,“就像发现一个6英尺高的人居然只有8岁”。但是Weinberg认为,这里可能还有另一种解释。一种可能性就是这些星系可能是新近融合的产物。他解释说,如果真是这样,随着星系的碰撞,氢和氦将在星系的中央区域被大量混合,进而稀释了金属。Weinberg推测说:“如果事情按照这样发展,那么这些星系并非真的很年轻,而只不过是在最近返老还童罢了。”


EurekAlert!





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