天文學家在早期宇宙中發現富含金屬的星系

張秉開

【正見新聞網2023年03月14日】

天文學家近日發現宇宙之中存在富含金屬的年輕星系,令科學家驚訝。

據康奈爾大學媒體《康奈爾紀事報》2月27日報導,該校天體物理學家在分析美國宇航局(NASA)詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡 (JWST)拍攝的天文圖像時,發現了一座星系年齡僅為14億年,卻像太陽系一樣成熟,富含各種金屬元素,這是科學家始料未及的天文現象。

迄今為止的天文學研究認為,宇宙年齡大約130億年。太陽有40億歲,可以算作比較成熟的天體,其中含有大量金屬元素。因為太陽在形成過程中,收集了宇宙80億年中形成的一些金屬元素成分。

對於這個比太陽年輕26億年的星系,康奈爾大學的天文學家說:「我們發現這座星系的化學成分非常豐富,這是誰都沒有預料到的現象。詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡的觀測圖像改變了我們對星系的認知,為研究早期宇宙如何形成星體和星系開闢了新思路。」

此前,有天文學家為了研究早期宇宙,使用紅外線望遠鏡觀察過這座年齡14億年星系所在的空間位置,但是僅見一團含有「愛因斯坦環」(Einstein Ring)特徵的紅光,而未能分辨其中細節。去年秋天,康奈爾大學分析詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡所攝圖像時,驚訝地發現光團中隱藏著一座含有多個恆星的星系,年齡卻只有14億年。

「愛因斯坦環」示意圖。(Shutterstock)

《康奈爾紀事報》進一步解釋,科學家一開始不敢相信,在一個認定為早期宇宙空間之中竟然存有如此年輕的星系,於是使用智利阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列天文望遠鏡(ALMA)所觀測的圖像加以驗證,結果確定這座命名為SPT0418-47星座含有兩個星系。其中隱含的那座星系非常年輕,但是出乎意料的像成熟星系一樣富含金屬元素。

康奈爾大學科學家還進一步推測,這座星系位於「質量巨大的暗物質暈環之中,而且其周圍還應存在更多未知星系」。暗物質是目前天文學家無法直接觀測的宇宙成分,卻構成宇宙百分之九十五的成分。

科學家強調,這座出現在早期宇宙空間之中的年輕星系實為罕見,促使他們承認宇宙早期演化不是之前所構想的那樣簡單,其複雜程度需要進一步研究思考才能有更多認知。

該研究2月17日發表於《天體物理學期刊快報》。

(大紀元)

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