有1000萬億個太陽那麼大:宇宙早期歷史中發現星系“巨人泰坦”

有1000萬億個太陽那麼大:宇宙早期歷史中發現星系“巨人泰坦”

據美國“科學日報”網(ScienceDaily)10月17日消息稱,一個國際天文學家小組在宇宙大爆炸20億年後的早期宇宙中發現了一個巨大的星系結構。這個被稱為“許珀裡翁”(Hyperion)的原超星系團是迄今為止在如此久遠的時間前和如此遙遠的距離外發現的、體積最大、質量最多的結構。據估計,它的質量相當於1000萬億個太陽。

這一發現由意大利博洛尼亞的國立星相研究所( Istituto Nazionale di Astrofisica,簡稱INAF)的奧爾加·庫奇亞蒂(Olga Cucciati)和美國加州大學戴維斯分校(UC Davis)文學與科學學院物理系的項目科學家布萊恩·萊莫(Brian Lemaux)以及該校的物理學教授洛裡·盧賓(Lori Lubin)所共同領導完成。他們利用位於智利帕拉納爾的歐洲南方天文臺(ESO)旗下的超大望遠鏡(Very Large Telescope)上的VIMOSinstrument儀器,識別和確認了這個在宇宙大爆炸23億年後的早期宇宙中形成的巨型原超星系團。該儀器可以同時觀察測量數百個星系與地球的距離,從而可以在三維空間中測繪出正在形成的超星系團中星系的具體位置。

這個位於六分儀座中的、質量巨大的星系結構,與人類在當今宇宙中觀察到的最大的結構相類似,但是在早期宇宙中發現如此巨大的天體結構仍然讓天文學家們感到驚訝。庫奇亞蒂介紹道:“這是首次在宇宙大爆炸後僅僅20億年時,在如此高的紅移位置上發現這樣巨大的結構。通常情況下,這種結構被認為位於紅移相對較低的位置,也就是說,這時的宇宙才有更多的時間來演化和構建如此巨大的結構。因此,在宇宙相對年輕的時候看到這種演化結果是令人驚訝的。”

研究小組發現,“許珀裡翁”具有非常複雜的結構,其中包含至少7個高密度區域,這些區域由星系細絲相連。它的大小與離地球更近的超星系團旗鼓相當,儘管結構非常不同。萊莫解釋道:“離地球更近的超星系團的質量分佈趨向於更加集中,並且具有清晰的結構特徵。然而,‘許珀裡翁’中的質量分佈要均勻得多,並形成了一系列相互連接的小團,其中充滿了鬆散而相連的星系。”

研究人員將“許珀裡翁”的發現結果與盧賓領導的大規模環境測繪研究中紅移演化的觀察結果(the Observations of Redshift Evolution in Large Scale Environments,簡稱ORELSE)進行了對比分析——ORELSE測繪項目是利用美國夏威夷W.M.凱克天文臺(W.M. Keck Observatory)的望遠鏡來研究離地球更近的超星系團,而盧賓和萊莫也在利用凱克天文臺更完整地繪製“許珀裡翁”和其他類似的星系結構。

“許珀裡翁”和相對近一些的超星系團之間的差異很可能是由於鄰近的超星系團有數十億年的演化時間——在這個過程中,引力將物質聚集到更密集的區域,而相對年輕得多的“許珀裡翁”的這一過程所起作用的時間要短得多。科學家分析,由於“許珀裡翁”在宇宙史早期就具有這樣的規模,它很可能會演化成類似於本宇宙中的巨型星系結構,比如組成“斯隆長城”(Sloan Great Wall)的超星系團,或者是包含了銀河系的室女座超星系團。

編譯:朱明逸 審稿:三水 責編:張夢

原文鏈接: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/10/181017111036.htm

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