科学家找到最古老星系 就在银河系附近

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【大纪元2018年08月17日讯】(大纪元记者沙莉编译报导)一项研究报告指出,一些最早形成的星系就位于银河系附近,迄今已经形成超过130亿年,几乎和宇宙历史一样长。它们在大爆炸之后一亿年开始形成,其中包括最先照亮宇宙的恒星。该研究结果发表在8月16日的“天体物理学杂志”上。

这一发现打开了一扇窗,展示了130亿年前宇宙的样子。

我们的银河系是宇宙中数十亿的星系之一。这些庞大的星系中充满了恒星和行星,它们在较小的物质相互碰撞合并时形成。

研究报告的共同作者英国杜伦大学的弗伦克(Carlos Frenk)教授说:“在围绕银河系的轨道中发现最古老的星系,就像找到第一批地球人类的遗骸,非常令人兴奋。”

主要作者美国哈佛-史密森尼天体物理中心的波士(Sownak Bose)博士说:“一些小卫星可能多达50%甚至90%的物质是在宇宙形成不到10亿年的时候产生的。到今天它们的年龄已有130亿岁。”

天文学家研究了围绕银河系和其邻居仙女座运行的小卫星星系的“光度函数”。光度体现了天体源头每秒辐射的总能量,由此找到了丰富的星系。研究发现,该数据与现有星系形成的模型非常吻合,使科学家能够推断出卫星星系的形成时间。

当研究人员根据它们的光度函数绘制星系时,将星系分成两种。

第一批星系似乎是在“宇宙黑暗时代”形成的,这是一个冷却阶段,在大爆炸后大约38万年时开始并持续了1亿年。在宇宙黑暗时代,宇宙中形成第一批原子。这些是氢原子,是元素周期表中最简单的元素。氢原子聚集成云,然后开始冷却。这些氢云沉淀在大爆炸中出现的暗物质团块中。暗物质既不会反射也不会发出可见光,但它占宇宙中所有物质的85%。

这个被称为“宇宙黑暗时代”的冷却阶段持续了大约1亿年。最终,在云层内冷却的气体开始形成恒星,这些天体成为有史以来首批形成的星系。

第二批由稍微明亮的星系组成,似乎在第一批星系数亿年之后形成。两批星系群如此不同的原因是第一批星系发出强烈的紫外线辐射,电离破坏了氢原子,使这种气体很难冷却并形成新的恒星。结果是,星系形成的过程停止了,没有新的星系能够在接下来的10亿年左右形成。

当吸收了沉降气体的暗物质团块变得如此巨大,以至于即使电离气体也能够冷却下来时,星系形成得以恢复,产生了壮观的明亮星系,其中之一是我们的银河系。

此前,天文学家已观测到最古老的恒星和星系,但是在非常远的距离。现在是在银河系附近发现了矮星系轨道卫星。这些星系中有些包含不到一千颗恒星,因此尽管它们非常接近但是很难跟踪。到目前为止,已知只有大约50颗这样的卫星。

天文学家从矮星系的光度和星星数量可研究年龄和形成起因。矮星系Segue-1、Bootes-1、Tucana II和Ursa Major I的历史应该超过130亿年了。#

责任编辑:林琮文

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