清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)揭開(kāi)大質(zhì)量星系形成之謎
據(jù)新華社北京5月5日電 大質(zhì)量星系的形成演化機(jī)制是國(guó)際天文界探究的未解之謎。氣體如何流入星系以及流入的氣體如何驅(qū)動(dòng)恒星形成的整個(gè)過(guò)程一直未被充分理解和清晰揭示。
清華大學(xué)天文系研究團(tuán)隊(duì)5日在《科學(xué)》雜志上在線發(fā)表一項(xiàng)最新研究成果，研究人員歷時(shí)多年通過(guò)全波段數(shù)據(jù)探測(cè)到了早期宇宙中星系周?chē)鷼怏w進(jìn)入星系的詳細(xì)過(guò)程，證實(shí)了“循環(huán)內(nèi)流”是宇宙早期大質(zhì)量星系形成的關(guān)鍵，為理解星系“生態(tài)系統(tǒng)”以及星系的形成演化邁出了重要一步。據(jù)悉，這也是目前已知的國(guó)際上首次對(duì)星系的“循環(huán)內(nèi)流”進(jìn)行直接清晰成像。
清華大學(xué)天文系副教授蔡崢介紹，團(tuán)隊(duì)利用目前世界上最大的光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡——位于美國(guó)夏威夷的凱克望遠(yuǎn)鏡，對(duì)110億光年外的一個(gè)巨大的氣體星云進(jìn)行了觀測(cè)。團(tuán)隊(duì)利用先進(jìn)的成像光譜儀成功探測(cè)到了星系周?chē)鷼怏w的多種元素輻射，并進(jìn)一步估計(jì)出氣體中重元素的大尺度空間分布。
研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)光譜和數(shù)值模擬分析發(fā)現(xiàn)，這些星系周?chē)缓卦氐碾婋x氣體，是早先被星系中心的活動(dòng)星系核噴射到星系周?chē)倮鋮s下來(lái)，然后在引力和環(huán)境角動(dòng)量共同作用下，又重新回流入星系——這樣的過(guò)程被稱為“循環(huán)內(nèi)流”。進(jìn)一步研究表明，這種循環(huán)氣體流是朝著星系流入的，可以促進(jìn)恒星形成和大質(zhì)量星系的發(fā)育。
“此次發(fā)現(xiàn)對(duì)星系如何與大尺度環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換提供了清晰的圖景，表明‘循環(huán)內(nèi)流’是驅(qū)動(dòng)宇宙早期大質(zhì)量星系形成的重要機(jī)制。”蔡崢說(shuō)。
據(jù)悉，未來(lái)，該研究團(tuán)隊(duì)還將結(jié)合更大口徑或更大視場(chǎng)的光譜巡天望遠(yuǎn)鏡，如正在建設(shè)中的MUST巡天望遠(yuǎn)鏡，對(duì)不同的星系和不同的宇宙環(huán)境進(jìn)行觀測(cè)，這將有望幫助人們揭示星系中恒星形成的全貌。
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