天文學家在遙遠宇宙意外發現平靜的星系團

莫心海


【正見網2023年07月29日】

【編者注】宇宙的浩渺對人類永遠是個迷,無從知道其實質。現代天文學所認識到的只是用現代高科技捕捉到的天體在人類空間能觀察到的變化瞬間,抓住這一刻的觀測數據,提出理論,假說,象盲人摸象,難以窺探到整體和其本質是什麼。如果只在人類這個空間去探索宇宙的奧秘,終歸是竹籃打水一場空。希望讀者從現代天文的發現中,能思考宇宙、人體、生命的真正意義何在。

NASA錢德拉X-射線天文台網站2023720日報導,一個具有特定重要特徵的最遙遠星系團的發現,讓我們深入了解這些巨大結構是如何形成的,以及為什麼宇宙看起來像今天的樣子。

這張照片顯示了來自 NASA 錢德拉 X 射線天文台的 X 射線(藍色)和來自 NASA 哈勃太空望遠鏡的紫外線、光學和紅外光(青色和橙色)組合成的星系團SPT-CL J2215-3537(簡稱 SPT2215)圖像。天文學家利用錢德拉、美國國家科學基金會/能源部的南極望遠鏡、智利的暗能量調查項目和美國宇航局的斯皮策天文台發現了這個遙遠且異常年輕的星系團。

SPT2215距離地球約84億光年。按照大爆炸理論,目前宇宙的年齡為138 億歲, 這意味著我們看到的照片是它在84億年前,也就是宇宙只有53億歲時候的樣子。雖然在這麼遠的距離上觀測到過許多星團,但 SPT2215的特性使其特別令人著迷。天文學家將SPT稱為「平靜的」,這意味著它沒有顯示出因與其他星系團的劇烈碰撞而受到干擾的跡象。

星系團——宇宙中一些最大的結構——隨著時間的推移,通過與其他星系團或星系團合併而生長,導致星系團氣體中的不對稱或尖銳特徵等擾動。然而,如果有足夠的時間「放鬆」,氣體就會呈現出平滑、平靜的外觀,如 SPT2215 所示。在發現SPT2215之前,天文學家還沒有發現這麼遠的平靜星系團。事實上,科學家們不確定他們是否會找到一個在宇宙的這個時期處於平靜狀態的星系團,因為天文學家們認為,這個時候的星系團通常仍在通過與其它星系合併而增加尺寸,會有與其他星系團或星系群合併的導致的混亂特徵。

SPT2215 的另一個有趣的方面是其中心有正在形成大量恆星的證據。SPT2215 的中心有一個非常大的星系,而該星系的核心有一個超大質量黑洞。大量的恆星形成表明,沒有黑洞導致的噴發提供的熱源阻礙星系冷卻,星系的大部分已經冷卻到可以形成新恆星的程度。這解決了一個持續存在的問題,即黑洞在多大程度上阻礙或支持了恆星在其環境中的誕生。

SPT2215 的中心星系也相當孤立,在大約 600,000 光年範圍內沒有其他星系比它更明亮或更廣闊。這意味著該星團在大約過去十億年裡沒有經歷過與另一個星團的合併,這又提供了 SPT2215平靜的證據。

參考資料:

https://chandra.harvard.edu/photo/2023/spt2215/

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