最古老星系就在銀河身邊?研究鎖定 2 個銀河系衛星星系

作者 | 發布日期 2018 年 08 月 19 日 12:28 | 分類 天文 , 尖端科技 , 航太科技 follow us in feedly

英國杜倫大學與美國哈佛-史密松天體物理中心合作的新研究結果表明,某些圍繞著銀河系運行的小型黯淡衛星星系,實際上竟很可能是宇宙中最早誕生的星系。



該團隊形容,這就好比忽然發現身邊藏有遠古遺骸一樣激勵人心。研究結果顯示,在銀河系 35 個衛星星系(Satellite galaxy)中,4 個矮橢球星系:Segue-1(2006 年發現)、Bootes I(牧夫座矮星系,2006 年發現)、Tucana II(2015 年發現)、Ursa Major I(大熊座 I 矮星系,2005 年發現),很可能是第一批誕生在浩瀚宇宙中的星系。

透握研究這些衛星星系的光度函數(luminosity function),他們發現其中 2 個星系的數據完美吻合團隊之前開發的模型預測,也能支持宇宙學中被廣泛接受的 ΛCDM 模型(ΛCDM Model、Lambda-CDM Model)。

光度函數為人眼對不同波長光的平均視覺靈敏度,可用於將輻射能量轉化為可見光計算,數值並非在所有情況下都準確,而是一個以實驗得到的平均值。《BBC》報導解釋,光度(luminosity)用來描述天體源每秒輻射的總能量,函數則描述提供特定光度的星系豐度。

138 億年前,宇宙大爆炸產生了空間與時間,充滿定量物質與能量;大爆炸後10-33~10-32 秒內宇宙迎來暴脹時期,物質與能量密度降低,初期膨脹過後幾分鐘,宇宙開始大幅度冷卻,溫度降低到約十億克耳文的量級,並經歷「太初核融合」過程形成氫核,此時氣體處於游離狀態,自由電子與光子散射,光還沒跑遠就被散射掉。

隨著宇宙持續冷卻,約 38 萬年後,自由電子和原子核結合形成宇宙第一個中性原子(主要是氫原子),而通過與物質脫耦,輻射得以在宇宙空間相對自由地傳播,這個輻射殘跡就形成了今天所謂的宇宙微波背景輻射(CMB)。

緊接著宇宙邁入長達 10 億年的黑暗時期,這段期間內第一批恆星、類星體、星系、星系團、超星系團正在加緊孕育,產生紫外線輻射電離中性氣體,最終才讓光突破迷霧,宇宙重現光明。

研究人員相信,如果進一步研究這幾個星系,應該會找到一些奇怪的東西。新論文發表在《天體物理學》期刊。

註:ΛCDM 模型是 Λ-冷暗物質(Cold Dark Matter)模型的簡稱。

(首圖來源:哈佛-史密松天體物理中心