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数十个巨大“隐形”星系惊现宇宙边缘

2019-8-10 环球解密

据报道,利用多个空间和地面望远镜,天文学家首次发现了39个巨大的星系。这些星系都藏身于非常遥远的宇宙空间中。

利用多个空间和地面望远镜,天文学家首次发现了39个巨大的星系。这些星系都藏身于非常遥远的宇宙空间中。

由于距离遥远造成的很高的红移现象,这类星系从来未曾被观测过。同时,与这些星系相关的超大质量黑洞和暗物质的形成和演化与当前已知宇宙模型相矛盾。

论文第一作者,东京大学(University of Tokyo)的研究员王涛表示:“这是首次观测到宇宙边缘大量星系。我们认为这些星系是在宇宙诞生之后的20亿年内产生的。这些星系以前从未见过。这一发现冲击了现有的宇宙演化模型,并将有助于了解宇宙演化的一些未曾发掘的细节。”

由于这些星系的年龄和距离,这些巨大的星系不能在可见光波段探测。这是因为它们的光线很弱并且光谱红移至射电到红外线波段。

“来自这些星系的光非常微弱,而且不在可见光波段,所以哈勃望远镜(Hubble Space Telescope)看不到。” 论文作者之一,东京大学教授河野孝太郎说道,“所以我们改用阿塔卡马大型射电望远镜阵(ALMA),这是观看这类星系的理想选择。我和ALMA有长期合作,因此知道它会带来很好的结果。”

位于智利的ALMA望远镜找到了39个光线微弱的星系。它们即使在哈勃望远镜最远的100亿光年宇宙探测中都无法探测。并且,星系自身的尘埃也会阻挡光线。这个效应对越大的星系越严重。

研究这些星系还可以揭示有关超大质量黑洞的更多信息。

“星系越大,其中心的超大质量黑洞就越大。因此,研究这些星系及其演化过程将告诉我们更多关于超大质量黑洞的演化信息。”河野教授说,“大质量星系也与隐形暗物质的分布密切相关。暗物质对于星系的结构和分布起着重要作用。根据我们的发现,宇宙学理论研究者需要更正他们的模型了。”

研究还发现这些星系和我们的银河系有很大不同。如果我们生活在这种星系中,夜空会和我们现在看到的景象有巨大差异。

“首先,夜空将更加雄伟壮观。恒星的密度越大,意味着有更多临近的恒星,而且会他们会显得更亮,”王涛说。 “与此同时,星系中大量的尘埃意味着更远的恒星很难观测,所以这些明亮的临近恒星的背景可能是一大片黑暗空间。”

未来的太空望远镜可以更进一步了解这些星系的成分,恒星数量和化学成分。

“以前的研究已经发现早期宇宙中有极其活跃的星系在产生大量恒星,但它们的数量非常有限,”王涛说, “我们发现的星系中的恒星形成不那么强烈,但它们比那些极端活跃的星系数量多100倍。它们才是宇宙演化过程的主体,对理解星系的形成非常重要。”

这项研究成果发表于2019年8月7日的《自然》杂志上。

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