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发现迄今为止最古老星系团,成形于大爆炸后仅 8 亿年

2020-06-23

发现迄今为止最古老星系团,成形于大爆炸后仅 8 亿年

130 亿光年外,科学家新发现了由 12 个星系组成的最古老星系团,可能包含早期宇宙发展的线索。

星系团(Galaxy clusters、Cluster of galaxies)是由星系组成的自引力束缚体系,通常尺度跨越数百万光年,包含数百~数千个星系;只包含少量星系的星系团叫做星系群,银河系所在的星系群称为本星系群,成员星系约 50 个;距离本星系群较近的星系团是室女座星系团,包含超过 2,500 个星系。

而在早期宇宙中,由数十个星系组成的自引力束缚系统称为原星团(Protocluster),是一种数量稀少且密度极高的特殊系统,不容易被发现,但为了理解当今宇宙星系团如何发展出如此庞大的成员数,天文学家一直致力于寻找古老原星团,希望找出它们如何从「小星团」蜕变成如今巨大星团的原因。

最近,一个国际团队使用世界最大的三架望远镜:昴星团望远镜(又称斯巴鲁望远镜,Subaru Telescope)、凯克望远镜和双子座望远镜(Gemini Telescope),从 130 亿光年之外发现了至今最古老的星系团「z66OD」,总共包含 12 个星系,其中最大星系为昴星团望远镜在 10 年前就发现的巨大星云「Himiko」,这次被进一步确认为星系。

除了「z66OD」原星团,研究团队还发现另一个名为「z57OD」的原星团,至少包含 44 个星系,距离地球约 127 亿光年,然而 z66OD 原星团内部形成的恆星数量,是宇宙同一时期内质量相似的其他星系 5 倍之多,可能是因为 z66OD 系统中存在大量气体。

此外,研究人员发现 Himiko 星系虽然身躯最为庞大,但出乎意料的是它并不位于星系团中心,而是在距离中心 5,000 万光年外的边缘处,目前还不清楚为何 Himiko 不在原星团中心,进一步分析或许能理解星系团与大型星系之间的联繫关键。

新论文将发表于《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal),论文预印本可以先在《arXiv》网站上阅览。

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