天文學家發現不該存在的星系 顛覆既有認知

【大紀元2024年02月05日訊】(大紀元記者陳俊村報導)天文學家發現了一個奇特的矮星系(dwarf galaxy),它不具備一般矮星系的特徵。它既不會生成新星,也沒有與鄰近的星系進行相互作用,只是孤零零待在太空中。這完全顛覆了天文學家對星系如何形成和演化的認知。

美國亞利桑那州立大學(Arizona State University)在1月28日發布的新聞稿中指出,由該校助理研究科學家卡爾頓(Tim Carleton)所領導的研究團隊發現了一個被命名為PEARLSDG的奇特矮星系

該研究團隊原本藉由詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope)觀測一個星系團,而PEARLSDG卻碰巧出現在該望遠鏡所拍攝的圖片中。PEARLSDG根本不是觀測目標,但它出現在主要觀測區域旁邊,研究人員並沒有預期會在這裡看到任何東西。

星系由恆星行星組成,而且被重力束縛在一起,它們還有龐大的塵埃雲、氣體以及暗物質。矮星系是宇宙中數量最多的星系,被定義為質量小且亮度低的星系。它們含有的恆星通常少於1億顆,但同樣被歸類為矮星系的銀河系則有大約2,000億顆恆星。

而PEARLSDG這個內部恆星非常稀疏的矮星系卻不具有一般矮星系的特徵。它既不會生成新星,也沒有與鄰近的星系進行交互作用。它其實是個孤立的靜止星系。

卡爾頓說:「除了非常少的案例之外,這種孤立的靜止矮星系先前並沒有被觀測過。依據我們目前對星系演化的了解,我們真的不預期它們的存在,因此本次的觀測能幫助我們改善我們對星系形成的理論。一般說來,獨自存在的矮星系會持續生成新星。」

截至目前為止,天文學家對星系演化的認知是,獨自存在的星系會持續生成新星或與更大的鄰近星系相互作用。但這個理論不適用於PEARLSDG。它擁有古老的恆星,卻不會生成新星,也不會與其它星系互動。

天文學家可通過韋伯太空望遠鏡觀測到PEARLSDG的個別恆星。這些恆星在該望遠鏡的波長中顯得比較明亮。依據這些恆星的亮度來估算,PEARLSDG距離地球大約9,800萬光年。

本次的發現改變了天文學家對星系如何形成和演化的認知,這意味著可能有很多孤立的靜止矮星系正等待天文學家去辨識,而韋伯太空望遠鏡能協助他們完成這件事。

韋伯太空望遠鏡觀的近紅外光相機(NIRCAM)具有非常高的角解析度(angular resolution)和敏感度,可以讓天文學家辨識遙遠星系中的個別恆星。就像在顯微鏡下觀察個別細胞一樣,這樣的觀測讓PEARLSDG的恆星無所遁形。

上述研究結果發表於《天文物理期刊通訊》(The Astrophysical Journal Letters)上。

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