天文學家成功觀測到很多年輕星系團 _星系團

這張馬賽克展示228個年輕星系團，照片彩色區(qū)域的氣體和塵埃密度很高。

普朗克衛(wèi)星眼中的宇宙。中間的白帶是銀河，黑點是年輕星系團。周圍的插圖是星系團的放大圖，黃色等高線表示密度。
（報道）據(jù)新浪科技（愿愿）：天文學家成功觀測到了很多年輕星系團，并為它們拍攝了很多照片。說它們年輕，是因為相比138億歲的宇宙，它們只有幾十億歲。這次觀測到的年輕星系團總共有200多個，是迄今為止，規(guī)模最大的一次發(fā)現(xiàn) 。它們的發(fā)現(xiàn)將為研究暗物質(zhì)、星系的形成和演變提供線索。
在宇宙學中，星系團是宇宙的支柱結構，它們是包含宇宙所有物質(zhì)的倉庫。盡管天文學家之前也觀測到了很多星系團，但其中的年輕星系團卻很少。年輕星系團難于觀測的原因很多。首先，年輕星系團離地球很遠，而離的越遠，光的傳播時間越長，光到達地球時的強度就越弱；其次，因為年輕，它們沒有足夠的時間來形成耀眼的恒星。此外，年輕星系團在廣袤宇宙中占據(jù)的空間也很少。加州大學圣克魯茲分校的天文學家David Koo就說：“它們只占了宇宙空間的百分之一，但卻是宇宙中密度最大的地方，它們就像太空中的超級富豪。”在本次發(fā)現(xiàn)之前，天文學家只觀測到了幾個年輕星系團。
但這一次，得益于普朗克衛(wèi)星，天文學家在宇宙邊緣發(fā)現(xiàn)了這些年輕星系團，并且推斷它們在宇宙30億歲時開始形成。Koo雖然沒有參與這次發(fā)現(xiàn) ，但他說：“這些新發(fā)現(xiàn)的年輕星系團有很多地方可以研究，這次發(fā)現(xiàn)令人印象深刻。”
普朗克衛(wèi)星的主要任務是研究宇宙的微波背景輻射，微波背景輻射是宇宙大爆炸的殘留物，在宇宙大爆炸后就充斥著宇宙。但普朗克衛(wèi)星也可以測量其它波段的光，這使它捕捉到了早期星系的信號。完成普朗克衛(wèi)星數(shù)據(jù)的處理工作后，天文學家在得到的照片中發(fā)現(xiàn)了200多個亮點（在下圖中的紅色橢圓形中用黑點表示）。然后，他們用赫雪爾太空望遠鏡（能夠探測遠紅外和波長小于1毫米的光）分別探測了這些亮點。放大亮點后，天文學家發(fā)現(xiàn)它們的密度非常高，每個亮點至少包含了10個年輕星系，這些年輕星系產(chǎn)生新恒星的速度是銀河系的1500倍。
這些年輕星系還處在成長期，類似年輕人，它們也容易受到同齡人的影響。這些星系的中心已經(jīng)形成了大量黑洞，黑洞們可能會形成強風，從而將周圍星系的氣體吹走。而氣體是恒星的組成成分，這意味著如果本星系的氣體被周邊星系吹跑后，本星系就不能產(chǎn)生恒星了。此外，周邊星系的萬有引力也能夠拉走本星系的恒星和氣體。這些都會影響年輕星系的形成，但是，星系的形成過程會多大程度決定星系的命運呢？還是說，星系的命運主要是由內(nèi)在性質(zhì)（比如大小和質(zhì)量）決定？通過研究這些年輕星系團，可能有助于回答這些問題。Koo說：“我們已經(jīng)找到這個稀有區(qū)域，可以把區(qū)域內(nèi)外的星系性質(zhì)作對比，從而得到答案。”
星系團也是宇宙暗物質(zhì)的中心，暗物質(zhì)無法直接觀測，它是“團結”所有星系的神秘萬有引力。美國亞利桑那大學的天文學家，參與這一新研究的Brenda Frye說：“年輕星系團也許為我們提供了研究暗物質(zhì)的最佳途徑。星系并不能隨意運動，它們會受萬有引力的影響。”換句話說，通過研究年輕星系團中的星系如何運動，天文學家可以推導暗物質(zhì)的萬有引力影響，估量暗物質(zhì)的性質(zhì)，明白暗物質(zhì)在年輕星系團生命中的作用。
【天文學家成功觀測到很多年輕星系團】現(xiàn)在，天文學家需要確認這些年輕星系團是真的星系團，而不是很多星系碰巧出現(xiàn)在同一位置。雖然它們看上去很像星系團，但沒有全面的分析，誰也不能確定。確定工作完成后，科學家就需要仔細研究每個年輕星系團的細節(jié) 。Koo說：“要想完全了解它們，需要很多年的后續(xù)研究，現(xiàn)在看來，對它們的研究前景遠大。”