神秘的年輕“躲貓貓”星系或能揭示早期宇宙的秘密

一項奇特的發現可能為我們開啟一扇瞭解宇宙早期星系的視窗

“躲貓貓”星系在前方的恆星右側閃爍。

美國國家航空航天局(NASA)、歐洲航天局(ESA)和伊戈爾·卡拉琴採夫/俄羅斯科學院特別天體物理天文臺(SAO RAS);影像處理:艾莉莎·佩根/空間望遠鏡科學研究所(STScI)

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一個剛剛從隱藏中浮現的星系可能是迄今為止發現的最年輕的星系之一,為揭示早期宇宙的秘密提供了一個潛在的入口。這個星系被恰如其分地命名為“躲貓貓”,在過去50到100年內才(從我們的視角來看)從一顆明亮的恆星背後移開。但讓天文學家興奮的不僅僅是這個星系相對較晚的出現。《皇家天文學會月刊》發表的結果顯示,科學家報告稱,“躲貓貓”星系似乎明顯缺乏老恆星。新的測量結果表明,這個矮星系可能形成於大爆炸後數十億年——比我們附近的其它星系晚得多。

“幾乎附近宇宙中的每個星系都擁有非常非常古老的恆星,其歷史可以追溯到大爆炸後不久,”空間望遠鏡科學研究所的天文學家、這項新研究的合著者加甘迪普·阿南德說。隨著恆星老化,它們會產生更重的元素,包括金屬。“躲貓貓”星系是天文學家發現的僅有的三個相對較近的極度貧金屬星系之一——而且距離我們2200萬光年,它是迄今為止最近的星系,這使得它非常適合進一步研究。

天文學家在2001年的一次全天巡天中首次發現了“躲貓貓”星系的蹤跡,但一顆更近恆星的眩光在很大程度上阻礙了對其進行進一步的詳細觀察。哈勃太空望遠鏡在2020年拍攝的高質量影像證實了這個部分隱藏的天體是一個矮星系,後來的光學觀測顯示其缺乏比氫和氦更重的元素——這表明“躲貓貓”星系的條件可能與早期宇宙中的星系相似。


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研究人員尚不清楚“躲貓貓”星系的貧金屬狀態是否明確表明了它的年齡。“還有其他可能性需要考慮,”未參與這項新研究的羅格斯大學天體物理學家克里斯汀·麥奎因說。她提出的另一種可能性是,“躲貓貓”星系作為一個矮星系,其引力相對較弱,這使得其重金屬能夠被星系風驅散。

目前的測量結果並不表明該星系有任何超過20億或30億年的恆星,但阿南德指出,後續觀測,或許使用超強力的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡,將使研究人員能夠搜尋到年齡高達130億年的更暗淡的恆星。如果找到這樣的恆星,就會使“躲貓貓”星系的年輕程度受到質疑。

但如果“躲貓貓”星系真的像研究人員認為的那麼年輕,它將成為研究宇宙在大爆炸初期狀態的最佳實驗室之一。麥奎因說,研究人員可能會對早期宇宙這類環境中的氣體冷卻和恆星形成的物理機制有更好的理解。

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