天文學(xué)家使用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡來研究一些最小的和微弱的星系在我們的宇宙鄰居。 這些星系化石早期宇宙的:他們幾乎沒有改變了130億年。 這一發(fā)現(xiàn)可能有助于解釋所謂的“丟失的衛(wèi)星”的問題,只??很少幾家衛(wèi)星星系已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的圍繞銀河系,對成千上萬的理論所預(yù)言的。
美國航空航天局的銀河演化探測器最近成功揭開了宇宙中“幽靈”星系的神秘面紗，天文望遠(yuǎn)鏡首次觀察到“幽靈星系” 的真實面貌，這一發(fā)現(xiàn)為認(rèn)識星系的形成和演化提供了新的依據(jù)。
被命名為NGC404的“幽靈”天體屬于“透鏡星系”。這種星系狀如圓盤，有一個中心核球，但是卻沒有旋臂，其中也沒有正在形成過程中的行星。NGC404是最新發(fā)現(xiàn)的透鏡星系，因而引起了人們的極大關(guān)注，但由于它隱藏在紅巨星Mirach的強光之下，NGC404被天文學(xué)家成為“幽靈星系”。當(dāng)星系演化探測器用紫外線探測到這個星系時，人們看到了一種形狀詭異的光環(huán)。
約翰霍普金斯大學(xué)的David Thilker說，這個天上的“幽靈”已經(jīng)死亡，但是我們卻看到他發(fā)出了一種來自新恒星的光線。眾所周知，銀河系構(gòu)成復(fù)雜，老的行星并不是他的全部。Thilker和他銀河演化探測團隊是在用望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行全天空觀察的時候發(fā)現(xiàn)了這個“幽靈星系”。銀河演化探測器項目是美國航空航天局03年開始的一項耗資不大的工程，也是一個打算捕捉并研究天空中所有可見紫外線的雄心勃勃的計劃。由于地球大氣層會吸收紫外線，捕捉紫外線的太空望遠(yuǎn)鏡必須在外太空中運轉(zhuǎn)。
銀河系演化探測器捕捉到“幽靈星系”的第一個圖像顯示其周圍有明亮的紫外線延長結(jié)構(gòu)。經(jīng)過隨后的觀察，人們證實這個透鏡星系周圍確實環(huán)繞著前所未見的光環(huán)。那么環(huán)繞在這個奇怪的透鏡星系周圍的紫外線光環(huán)到底是什么呢？早些時候，美國國家科學(xué)基金會的一架位于新墨西哥州的甚大陣列射電望遠(yuǎn)鏡曾經(jīng)拍攝到的一個氣態(tài)氫環(huán)，這兩個圖像十分相像，當(dāng)時有人推測這個光環(huán)是NGC404在9億年前與一個相鄰的小星系碰撞形成的。通過紫外線的觀察，天文學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)星系碰撞產(chǎn)生的氫氣散布在透鏡星系中間時，其中的恒星就會產(chǎn)生這種詭異的光彩。而被銀河演化探測者捕捉到的正是其中一些形成年代不長和溫度較高的恒星散發(fā)出的這種光澤。
卡耐基華盛頓研究所天文觀測站的Mark Seibert說，在銀河演化探測器捕捉到上述圖像之前，天文學(xué)家普遍認(rèn)為NGC404中只有沿著較規(guī)整橢圓形分布的恒星，它們形成年代久遠(yuǎn)，這個星系也已經(jīng)進(jìn)入他的晚年，不再會有顯著的變化?，F(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)它生機煥發(fā)，正在再次生長。Thilker也認(rèn)為這個Mirach的幽靈已經(jīng)重獲生機，并有機會和相鄰的天體合并。
研究發(fā)現(xiàn)，這個透鏡星系的演化可能尚未完成。事實上，它正在緩慢的從周圍較小的星系中吸收氣態(tài)物質(zhì)，以逐步形成新的恒星。所以從行為上說，這個“幽靈”應(yīng)該叫“吸血鬼”更準(zhǔn)確。
幽靈星系不止這一種，今年夏天，科學(xué)家們在2個螺旋星系附近發(fā)現(xiàn)了一種由暗物質(zhì)構(gòu)成的巨大的恒星潮汐流和“幽靈”星系。被發(fā)現(xiàn)的恒星潮汐流是由一些恒星殘骸和暗物質(zhì)構(gòu)成，而“幽靈星系”是一個像“幽靈”一樣很難被捕捉到蹤跡的“吞噬者”星系，它不僅體積巨大，構(gòu)成也很復(fù)雜。此外，科學(xué)家們還首次獲得了清晰的恒星潮汐流的圖片，而且還印證了著名的宇宙冷暗物質(zhì)模型（cold dark matter model of cosmology）理論。該理論認(rèn)為，螺旋星系巨大而復(fù)雜的螺旋形狀是由許多小一些的塊狀恒星系形成的。
為了有助于解開這個奧秘為什么這些星系的恒星都缺乏,以及為什么這么少的被發(fā)現(xiàn)。
哈勃的觀點的這三個小星系,“大力神”,利奧IV與大熊座矮星系揭示出,他們都開始形成恒星超過130億年前——然后突然停止——所有后第一個年宇宙誕生的大爆炸。 事實上,極端年齡他們的恒星是類似于梅西耶92,已知最古老的球狀星團在銀河系。
這些星系都是古老的,他們都是同一年齡,所以你知道一些像斷頭臺上下來然后關(guān)掉star formation恒星形成 同時這些星系中的,”湯姆說,布朗在巴爾的摩的太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所、美國、該研究的領(lǐng)導(dǎo)人。" 最可能的解釋是,這一過程被稱為reionisation?！?br>
文物的星系是證據(jù)的過渡階段early Universe早期宇宙 而關(guān)閉的工廠在小星系的選秀節(jié)目。 這個階段似乎配合的時候,第一個恒星消耗掉一個霧的冷氫氣,這一過程被稱為reionisation。 在這期間,開始于大爆炸后第一個年,第一批恒星輻射了電子從原始的氫原子,電離宇宙的酷氫氣。
相同的輻射,引發(fā)了普遍的reionisation似乎也壓制了選秀節(jié)目在矮星系的活動,比如那些在布朗的研究。 小的不規(guī)則星系誕生前1億年左右開始,剛剛開始reionisation粗制濫造出當(dāng)時的恒星。 大約有2000光年寬,這些星系是輕量級的近親更加明亮和后選秀節(jié)目我們銀河系附近的矮星系。 不像他們的親戚后,弱小的星系是沒有足夠的質(zhì)量來保護自己免受強烈的紫外線。 什么是他們少量氣體剝離的注水的紫外線匆匆通過它們。 他們的天然氣供應(yīng)筋疲力盡了,不可能成為新的恒星星系。
這一發(fā)現(xiàn)可能有助于解釋所謂的“丟失的衛(wèi)星問題”,只有幾十個矮星系已經(jīng)觀測到圍繞銀河系而計算機模擬預(yù)測,數(shù)以千計應(yīng)該存在。 一個可能的解釋的低數(shù)字發(fā)現(xiàn)迄今為止,是因為有非常小,甚至沒有恒星形成最小的這些矮星系,使得他們幾乎看不見的。
這些計算機模擬顯示一大群的暗物質(zhì)團簇在我們的銀河系。 一些暗物質(zhì)濃度足夠大到引發(fā)恒星的形成。 成千上萬的聚集的暗物質(zhì)與我們銀河系共存,顯示在頂部面板的中心。 綠色斑點中間面板是那些暗物質(zhì)塊足夠大到獲得氣體從星系際介質(zhì)和觸發(fā)恒星形成持續(xù),最終形成矮星系。 在底部面板,紅色的氣泡是忽略矮星系停止很久以前形成恒星。 來源:美國宇航局,歐洲航天局和t·布朗和j . 斯隆調(diào)查最近發(fā)現(xiàn),有超過一打這些星系在我們的宇宙neighbourhood附近. 。 這些很少有明星——只有幾百或幾千,但大量的暗物質(zhì),底層的腳手架上建造是星系。 正常的矮星系銀河附近的包含10倍比普通物質(zhì)的暗物質(zhì)組成氣體和星星,而在這些所謂的忽略矮星系,暗物質(zhì)超過普通物質(zhì)由至少100倍。 天文學(xué)家們認(rèn)為余下天空的應(yīng)該包含許多這些忽略矮galaxies星系 很少有星星,農(nóng)行的證據(jù)的恒星形成最小的這些小矮人表明可能存在仍然成千上萬時基本上沒有stars明星at all.在所有。
通過測量恒星的形成歷史,觀測的小矮人,哈勃支持的理論解釋的缺乏這樣的對象,根據(jù)它的恒星形成小團由reionisation將被關(guān)閉,”杰森說Tumlinson的太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所,這個研究小組的成員之一。 |
