韋伯太空望遠鏡發現宇宙網最早期的一個相互關聯星系鏈

莫心海


【正見網2023年07月04日】

星系並不是隨機地散布在宇宙中。它們不僅聚集成簇,而且形成巨大的相互連接的網狀結構,中間有巨大的空隙。這個「宇宙網」開始時很脆弱,隨著時間的推移,由於引力把物質聚集在一起,它變得更加清晰。

據NASA網站2023年6月29日報導,天文學家使用 NASA 的韋伯太空望遠鏡發現一串似乎由一根線連接起來的由10 個星系,他們稱這些星系存在於大爆炸後 8.3 億年。

韋伯NIRCam(近紅外相機)捕捉到了一個深邃的星系區域,顯示出八個彼此排列的圓形星系。它們被8個白色圓圈標記在一條對角線上。(其中兩個圓圈包含不止一個星系。)這個長達300萬光年的細絲被一個非常遙遠而明亮的類星體錨定——一個在其核心有一個活躍的超大質量黑洞的星系。這顆被稱為J0305-3150的類星體出現在圖像右側三個圓圈組成的星團的中間。它的亮度超過了它的宿主星系。這10個被標記的星系在大爆炸後僅僅8.3億年就存在了。(NASA、ESA、CSA、Feige Wang(亞利桑那大學)和 Joseph DePasquale(STScI)

美國宇航局在其網站上表示,星系可聚集成星系團簇,但也聚集成「巨大的相互連接的絲狀結構,其間存在巨大的空隙」。這種絲狀結構隨著時間推移變的更加清晰。

該結構本身長 300 萬光年,由類星體固定,類星體是一個中心有超大質量黑洞的星系。

研究星系排列的天文學家團隊表示,他們相信細絲最終將成為像附近宇宙中著名的后髮星系團一樣的巨大星系團。

亞利桑那大學圖斯孔(Tuscon)分校的團隊成員范曉輝(音譯)說:「我對這種細絲的長度和寬度感到驚訝。」 「我本以為會找到什麼東西,但沒想到有這麼長、明顯很細的結構。」

「這是人們發現的與遙遠類星體相關的最早的絲狀結構之一,」該項目的首席研究員、亞利桑那大學圖森分校的 王飛格(geFeige Wang) 補充道。

最近的發現是由 ASPIRE項目發現的,該項目研究最早黑洞的宇宙環境。據美國自然歷史博物館稱,該項目計劃研究大爆炸後最初 10 億年內存在的 25 個類星體。

在美國宇航局網站上發布的一張圖像中,八個圓形星系似乎排成一條直線。錨點出現在圖像右側三個圓圈的中間。中間的圓圈是一個明亮而充滿活力的類星體。

ASPIRE 研究還研究了宇宙中八個類星體的特性。

NASA 表示,天文學家團隊確認黑洞的質量範圍是太陽系太陽質量的 6 億至 20 億倍,並且在大爆炸後不到 10 億年就存在了。

該項目首席研究員、亞利桑那大學的王飛格表示,在如此短的時間內形成超大質量黑洞,需要一個巨大的「種子」黑洞開始生長。王說,即使它的起始質量相當於1000 個太陽,黑洞種子在其整個生命周期中也必須以最大可能的速度增長一百萬倍。這樣的速度對現代天文學理論來說不可思議。

ASPIRE 黑洞研究負責人、亞利桑那大學的 楊錦怡(Jinyi Yang) 表示:「這些前所未有的觀測結果為黑洞如何聚集提供了重要線索。」 「我們了解到,這些黑洞位於巨大的年輕星系中,這些星係為黑洞的生長提供了燃料。」

參考資料:
1.    https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/nasa-s-webb-identifies-the-earliest-strands-of-the-cosmic-web
2.    https://www.foxnews.com/science/astronomers-nasa-james-webb-space-telescope-discover-interconnected-web-galaxies

 

 

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