阿塔卡马天文台发现宇宙7.8亿年时存在的两大巨型星系

▲艺术家描绘的宇宙形成早期诞生的一对星系

天文学家曾经预计,宇宙大爆炸几亿年后形成的第一个星系,与我们今天在地球附近宇宙中看到的一些矮星系有许多相似之处。那些早期聚集的几十亿颗恒星,将成为大型星系的组成部分,正是这些星系在宇宙最初的几十亿年之后成为了宇宙的主宰。

据《自然》期刊一篇论文透露,最近研究人员利用南美洲的阿塔卡马射电望远镜阵列(ALMA)进行的持续观察发现,在宇宙诞生不满十亿年时,就存在一些布满恒星的巨大星系,这也间接地表明,较小的星系组成部分能够快速地聚集形成大型星系。

阿塔卡马的最新观察结果显示,在宇宙只有7.8亿年时,大约相当于目前宇宙年龄5%的时候,有两个巨型星系存在的证据,从而进一步将人类所知的巨型星系形成年代又往前推移。阿塔卡马的研究人员还透露,这些不寻常的巨型星系位于一个更大规模的宇宙结构中——一个比太阳大几万亿倍的暗物质晕。

这两个星系之间的距离如此之近,比地球到银河系中心的距离还短,因此它们很快就会汇合成为那个宇宙历史阶段人类所观测到的最大星系。这一发现为研究巨型星系的形成,以及暗物质在合成塑造最庞大的宇宙结构中所扮演的角色提供了更多新的细节。

天文学家观察到的这些星系存在于一段被称为“再电离时期”的宇宙历史阶段,这时星系间的大部分空间弥漫着冷氢气的模糊迷雾。随着更多的恒星和星系的形成,它们的能量最终电离了星系间的氢元素,从而揭开了我们今天所看到的宇宙的面貌。

“我们通常认为,那个时期就是小星系在全力吞噬星系间中性介质的时期。然而,随着阿塔卡马的观测证据日益丰富,这些结论正在被改写,并且继续将巨型星系在宇宙中首次出现的年代向前推移。无论如何,我们下一轮的阿塔卡马的观测结果应该能帮助我们了解这些星系是如何快速地聚集在一起的,并帮助我们进一步了解再电离过程中巨大星系是如何形成的。 ”美国亚利桑那大学的天文学副教授丹·马罗内(Dan Marrone)说道,他是这篇论文的第一作者。

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