天文学家发现 有史以来最古老漩涡星系(图)


有史以来最古老旋涡星系(16:9)
天文学家发现 有史以来最古老漩涡星系(图片来源: Adobe stock)

一个研究团队使用阿塔卡马射电望远镜阵(ALMA),可能找到了有史以来最古老漩涡星系。这个被称为BRI 1335–0417的星系,估计仅在大爆炸之后14亿年形成。这是最古老的具有漩涡形态的星系。这个在很年轻的宇宙中就出现的漩涡星系,对科学家们理解宇宙中漩涡星系的演化历史有重大影响。

有史以来最古老的漩涡星系

日本综合研究大学院大学(SOKENDAI)的研究生,论文第一作者津久井崇史在一份声明中说:“我很激动,因为我从未见过如此清晰的证据可以证明遥远星系中存在旋转的圆盘,漩涡结构和集中的质量结构。”

“ALMA数据的质量非常好,以至于我能够看到如此多的细节,以至于我认为这是附近的星系。”他说。

漩涡星系在宇宙中很常见。占星系总数近70%。这些星系以其旋臂结构命名,这些旋臂结构从星系中心向外延伸。

有趣的是,一些研究表明,漩涡星系的比例在宇宙中随着距离的增加而迅速下降,这表明漩涡星系可能在宇宙历史中相对较晚形成。但是它们在何时以及如何形成和成长是重要问题,关系到宇宙中星系的演化历史。

其总质量与银河系的质量相当

津久井和其指导教授,该大学的井口圣教授在ALMA数据库中注意到了BRI 1335-0417。该星系的年龄约为124亿年。它包含大量尘埃,因此很难用可见光进行研究。但是碳离子的射电辐射没有被阻挡,因此ALMA可以研究这个星系中的情况。

该研究小组发现了一个从星系中心延伸约15,000光年的旋臂结构。这大约是我们银河系面积的三分之一。研究小组估计,BRI 1335-0417的总质量与银河系的质量相当。

津久井在上述声明中表示:“由于BRI 1335-0417是一个非常遥远的天体,因此我们可能无法在此观察中看到星系的真实边缘。”“对于早期宇宙中存在的星系而言,BRI 1335-0417非常巨大。”

早期星系形成中它们不应显示成熟结构

但是,漩涡星系是成熟的星系。通常在早期的宇宙中,星系仍在形成,它们不应该显示出这些成熟的结构。仅在14亿年的时间里,这个漩涡星系怎么会迅速成长?

这对宇宙的星系演化也是一个非常具有挑战性的问题。研究团队考虑了几种可能的情况。最后,他们认为这可能是由于与一个小星系的相互作用所致。

研究小组发现BRI 1335-0417正在非常活跃的形成恒星。当它与较小的星系碰撞时可能发生这种情况,后者可以从外部提供大量的气体。

像大多数宇宙天体一样,BRI 1335-0417的未知信息比已知的更多。BRI 1335-0417的命运是不可预测的。原则上,由于许多古老的漩涡星系被认为是当前的椭圆星系的祖先,它将来可能演化为椭圆星系。或者,与这种传统观点相反,它可能长时间保持漩涡星系。

井口教授在上述声明中解释说:“我们的太阳系位于银河系的旋臂之一。”“了解漩涡结构的根源将为我们提供有关太阳系诞生的环境的线索。我希望这项研究将进一步增进我们对星系形成历史的理解。”

这一新发现发表在2021年5月20日的《科学》杂志上。

责任编辑:任凤鸣

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