天文學家發現奇特的星系

莫心海


【正見網2009年08月10日】

據太空網2009年8月5日報導,應用位於智利的雙子南方望遠鏡和哈勃望遠鏡,天文學家首次測量了110億光年外的一個星系1255-0中的星體的速度,發現它的星體以不可思議的高速運動,速度大約是太陽繞銀河系運轉速度的兩倍。


銀河系和1255-0星系尺寸的比較。圖中左為銀河系,
右為1255-0星系 圖片來源:NASA, ESA, and A. Feild (STScI)

類比地球圍繞太陽運轉,太陽質量越大,地球離太陽越近,地球運轉速度越快;天文學家認為星系質量越大,星體距離星系中心越近,星體繞星系運轉的速度也越快。所以認為這個星系中的星體高速運轉是因為這個星系尺寸小,但是質量很大。這個星系距離地球110億光年,按照現代天文的認識,它不到30億年時。天文學家還發現在距離我們110億光年附近,大約有30-40%的星系和1255-0星系類似,但是在和距離較近的宇宙範圍,天文學家沒有發現任何類似的星系。為甚麼這些年輕的大質量星系尺寸卻只有現在質量相當星系的五分之一,這是困繞天文學家們的大問題。

」過去很多人認為我們高估了這些星系的質量。」耶魯大學天文學家課題組負責人彼得.范.多克姆(Pieter van Dokkum)說,「但是這項發現證明這個星系相對它的尺寸,質量的確很大。這個星系的確象我們原來想的那樣奇怪。」

現在天文學家認為那些星系會成長成為我們附近那樣的大尺寸星系。但是這樣一來,星系尺寸如何增長是難解之謎。現在天文學家認為星大系是由小星系通過不斷碰撞組合而成,但是這就必然導致質量隨著尺寸的增加而增加而不會僅僅是尺寸增加。

「也許還是我們搞錯了什麼。」范.多克姆說。

這個困惑可能是由兩個假設造成的,一是遙遠的星系遵循類似太陽系的運動規律,二是我們附近星系是由那些遙遠(也即現在天文學家認為的更年輕)的星系演變而來。如果不同的宇宙範圍有不同的物質運動規律,那麼這些星系質量也可以很小,而且我們附近天區的星系和那些遙遠的星系可能只是同時存在於宇宙不同範圍內的星系,在年齡上不一定有現在天文學家認為的那麼大的差異,彼此也不一定有什麼必然的聯繫。過去天文學家也的確發現了太陽系外的星體和我們太陽系的運動規律可能不一樣而不得不人為引入了暗物質的概念。

參考資料
1.http://www.space.com/scienceastronomy/090805-hyperactive-galaxies.html
2.http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2009/24/

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