天文學家發現最古老旋渦星系 帶來何種挑戰

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【新唐人北京時間2021年05月30日訊】使用阿塔卡馬射電望遠鏡陣(ALMA),一個研究團隊可能找到了有史以來最古老的旋渦星系

這個被稱為BRI 1335–0417的星系,估計僅在大爆炸之後的14億年形成。這是最古老的具有旋渦形態的星系。這個在很年輕的宇宙中就出現的旋渦星系,對科學家們理解宇宙中旋渦星系的演化歷史有重大影響。

日本綜合研究大學院大學(SOKENDAI)的研究生,論文第一作者津久井崇史在一份聲明中說:「我很激動,因為我從未見過如此清晰的證據可以證明遙遠星系中存在旋轉的圓盤,旋渦結構和集中的質量結構。」

「ALMA數據的質量非常好,以至於我能夠看到如此多的細節,以至於我認為這是附近的星系。」他說。

旋渦星系在宇宙中很常見。占星系總數近70%。這些星系以其旋臂結構命名,這些旋臂結構從星系中心向外延伸。

有趣的是,一些研究表明,旋渦星系的比例在宇宙中隨著距離的增加而迅速下降,這表明旋渦星系可能在宇宙歷史中相對較晚形成。但是它們在何時以及如何形成和成長是重要問題,關係到宇宙中星系的演化歷史。

津久井和其指導教授,該大學的井口聖教授在ALMA數據庫中註意到了BRI 1335-0417。該星系的年齡約為124億年。它包含大量塵埃,因此很難用可見光進行研究。但是碳離子的射電輻射沒有被阻擋,因此ALMA可以研究這個星系中的情況。

該研究小組發現了一個從星系中心延伸約15,000光年的旋臂結構。這大約是我們銀河系面積的三分之一。研究小組估計,BRI 1335-0417的總質量與銀河系的質量相當。

津久井在上述聲明中表示:「由於BRI 1335-0417是一個非常遙遠的天體,因此我們可能無法在此觀察中看到星系的真實邊緣。」 「對於早期宇宙中存在的星系而言,BRI 1335-0417非常巨大。」

但是,旋渦星系是成熟的星系。通常在早期的宇宙中,星系仍在形成,它們不應該顯示出這些成熟的結構。僅在14億年的時間裡,這個旋渦星系怎麼會迅速成長?

這對宇宙的星系演化也是一個非常具有挑戰性的問題。研究團隊考慮了幾種可能的情況。最後,他們認為這可能是由於與一個小星系的相互作用所致。

研究小組發現BRI 1335-0417正在非常活躍的形成恆星。當它與較小的星系碰撞時可能發生這種情況,後者可以從外部提供大量的氣體。

像大多數宇宙天體一樣,BRI 1335-0417的未知信息比已知的更多。 BRI 1335-0417的命運是不可預測的。原則上,由於許多古老的旋渦星系被認為是當前的橢圓星系的祖先,它將來可能演化為橢圓星系。或者,與這種傳統觀點相反,它可能長時間保持旋渦星系。

井口教授在上述聲明中解釋說:「我們的太陽系位於銀河系的旋臂之一。」「了解旋渦結構的根源將為我們提供有關太陽系誕生的環境的線索。我希望這項研究將進一步增進我們對星系形成歷史的理解。」

這一新發現發表在2021年5月20日的《科學》雜誌上。

(轉自大紀元/責任編輯:葉萍)

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