金屬匱乏,冷氫充盈,躲貓貓星系還有什麼特性等待發掘

2023-06-15     天文在線

原標題:金屬匱乏,冷氫充盈,躲貓貓星系還有什麼特性等待發掘

年輕星系卻具有老年星系特徵,躲在恆星背後偶然被發現,這是什麼樣的奇特星系?

哈勃太空望遠鏡在這個星系從一顆快速移動的恆星後面出現後對其進行了快速成像。這個星系--恆星右側的模糊藍色斑塊,現在被稱為「躲貓貓星系」--奇怪之處是它存在重金屬匱乏。圖片來自NASA/ ESA/ 和Igor Karachentsev(SAO RAS)/。圖像處理:Alyssa Pagan(STSCI)。

從恆星背後浮現的躲貓貓星系

他們發現在一個一顆明亮的前景星的強光背後偷偷摸摸出現了一個小星系。躲貓貓星系處在距離地球2000萬光年的位置,這個距離相對來說比較近。但是它的特徵又很像處於遙遠位置宇宙早期的星系。這個小星系HIPASS J1131-31 的直徑僅有1200光年—與我們的母星系銀河系的100000光年相比較—並得到一個暱稱「躲貓貓」,因為它在過去的50-100年間從一顆快速移動的恆星背後出現,而這顆恆星曾把它遮擋在視線之外。

這個發現來自於地面和太空中的望遠鏡的共同努力。這也包括了美國國家航空航天局的哈勃太空望遠鏡的確認。這些研究共同顯示了誘人的證據,躲貓貓星系是大爆炸後不久,即138億年前通常發生的星系形成過程的最近的例子。

馬里蘭州巴爾的摩太空望遠鏡研究所的加甘迪普·阿南德是關於躲貓貓星系的耐人尋味的特徵新研究的共同作者。他說到:「探索躲貓貓星系就像發現了一個直通過去的窗口,這使得我們可以在細節水平上研究它的極端環境和恆星,而這是在遙遠的早期宇宙中無法接觸到的。」

一個極度缺乏金屬的星系

天文學家將像躲貓貓星系這樣的星系描述為極度缺乏金屬(XMP)。在天文學中,金屬指的是所有比氫和氦更重的元素。非常早期的宇宙幾乎完全是由大爆炸中產生的原始氫和氦構成的。在宇宙歷史的進程中,恆星鑄造了更重的元素,而這些形成了我們今天所處的普遍富含金屬的宇宙。我們所知的生命是由碳、氧、鐵和鈣等元素構成的。

雖然宇宙最早的星系默認是極度缺乏金屬的,但是天文學家們在我們如今的宇宙發現了金屬匱乏星系。躲貓貓星系能引起天文學家們的注意的原因不僅僅是因為它是一個沒有大量老年恆星的極度缺乏金屬的星系,更是因為它距離地球僅僅2000萬光年,而這一距離至少是之前發現過的年輕匱金屬星系距離的一半。

關於躲貓貓星系的發現

貝貝爾-科里巴斯基首次探測到躲貓貓星系是一片充滿冷氫的區域。那是20多年前在澳大利亞帕克斯射電望遠鏡Murriyang,在HI帕克斯全天空調查時發現的。科里巴斯基是隸屬於澳大利亞國立科研機構澳大利亞聯邦科學與工業研究組織的一名天文學家,並且也是與躲貓貓星系的金屬性相關的最新研究的共同作者。美國航空航天局的天基銀河演變探測器任務的遠紫外線觀測顯示,它是一個緊湊的藍矮星系。科里巴斯基說:

「最初我們並沒有意識到這個小星系有多麼的特殊。而現在根據哈勃太空望遠鏡,南部非洲大型望遠鏡(SALT)和其他望遠鏡共同取得的數據,我們得出躲貓貓星系是目前已知的最缺乏金屬的星系。」

對星系的仔細觀察

美國航空航天局的哈勃太空望遠鏡有能力觀測到這個小星系中的約60顆恆星。幾乎所有的恆星看起來都只有幾十億歲或者更年輕。為了使圖景更加完整,南部非洲大型望遠鏡對躲貓貓星系的金屬性進行了測量。這些工作結合在一起最終揭示了躲貓貓星系和目前宇宙中其他星系的主要不同點。在我們本地宇宙中的星系通常都會有幾十億歲的古老恆星。而躲貓貓星系裡的恆星則表現出該星系是我們在本地宇宙有史以來觀測到的最年輕和化學富集度最低的星系。這是非常不同尋常的,尤其是因為我們的本地宇宙已經有了大約130億年的宇宙發展歷史。

然而,這副圖景所展示的仍然十分淺顯。阿南德解釋說,哈勃的觀測是作為「快照」調查項目的一部分進行的,這個項目被稱為「每個已知的近距離星系調查」。這項調查就是為了儘可能多的獲得鄰近星系的哈勃數據。研究小組打算使用哈勃和詹姆斯韋伯望遠鏡的數據去做關於躲貓貓星系的更深層次的研究。他們希望能更多地了解其恆星群和金屬構成。阿南德說到:「由於躲貓貓星系離我們很近,我們可以進行詳細的觀察,而這為我們看到類似於早期宇宙的環境提供了前所未有的可能性」。

通過哈勃太空望遠鏡得到的躲貓貓星系的「近照」。它的官方名稱是HIPASS J1131-31。 圖片來自NASA/ ESA/ 和Igor Karachentsev(SAO RAS)/。圖像處理:Alyssa Pagan(STSCI)。

總的來說,從一顆快速移動的恆星後面出現而被發現的躲貓貓星系,其金屬含量極低,而且它在宇宙中的距離並不像天文學家預期的那樣遠。

BY:EarthSky Voicesand

FY: zekki

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文章來源: https://twgreatdaily.com/zh/9db5596cce63e18a93263bdaa2c28c83.html