交汇点讯记者从中国科学院紫金山天文台获悉,该台天文学者领衔的国际研究团队,基于大样本亚毫米波观测数据,首次发现早期宇宙星暴星系中心通过强烈的恒星活动直接形成原位核球的证据。这一发现为人类理解宇宙星系的形成过程提供了新视角。该研究成果于北京时间12月5日在线发表于《自然》杂志。
宇宙中大多数星系的中心都有一个恒星密集区域——核球,核球与盘的比例决定了星系的整体形态。核球的形成机制一直是天文学者想要解开的谜团:是通过星系的并合形成?还是星系自身演化原位形成?之前的相关理论研究普遍倾向于前者,但从观测上验证这些理论仍是一大挑战。
此次紫金山天文台领衔的研究中,科研人员基于阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波干涉阵(ALMA)的高空间分辨率、高灵敏度数据,测量了一批早期宇宙大质量星暴星系的尘埃连续谱辐射分布特征。这些星系的红移可以追溯到“宇宙正午”时代,即距今约80亿至120亿年前,当时大多正在经历大规模的恒星形成活动。
研究团队通过统计分析发现,大多数样本星系的核心区域很可能已经形成了类似核球的结构。早期宇宙星暴星系中极端活跃的恒星形成活动可能导致星系中心区域恒星质量的快速积累,进而促进原位核球结构的形成。
该项研究通过亚毫米波段的独特视角,结合创新的分析技术,为探究早期宇宙星暴星系核球结构的形成及演化提供了至关重要的观测证据,有望重新定义星系形成机制。未来,随着更为先进的观测设备的应用,科学家有望获得早期宇宙星系形成的更完整图景,进一步深化人类对整个宇宙演化的理解。
该项研究的参与单位还有替代能源与原子能委员会巴黎-萨克雷大学中心、东京大学科维理宇宙物理学与数学研究所等。
新华日报·交汇点记者蔡姝雯