浩渺無垠的宇宙中,最引人注目的存在無疑是形態(tài)各異,大小不一的星系,成千萬上億顆恒星簇?fù)碓谝黄穑缤ㄩ_的珠寶盒般璀璨奪目。
地球所在的銀河系就是一個成熟而充滿活力的棒旋星系,在它的盤面邊緣不斷有新的恒星誕生。而整個銀河系正以每秒500米的速度緩慢成長,科學(xué)家預(yù)計30億年以后,銀河系的尺寸將膨脹5%。
但類似銀河系和室女座這樣的星系是如何演變?yōu)榻裉斓男螒B(tài),科學(xué)界還存在許多爭議。目前的理論認(rèn)為,黑暗星系是星系演化過程中缺失的一環(huán)。
黑暗星系是一種充滿氣體但幾乎沒有恒星的小型星系。天文學(xué)家認(rèn)為,黑暗星系沒有誕生恒星是因為缺乏足夠的氣體,或者需要另一個黑暗星系和它猛烈相撞,才能滿足孕育恒星的臨界條件。
由于黑暗星系幾乎不發(fā)光,始終處于“隱身狀態(tài)”,因此科學(xué)家很難觀測到,只能從理論上預(yù)測它的存在。但最近瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院的科學(xué)家借助宇宙天然存在的“超大號手電筒”——類星體,發(fā)現(xiàn)了6個疑似黑暗星系,有望破解星系演化的秘密。
類星體雖然不是恒星,卻是宇宙中最遙遠(yuǎn)最明亮的天體。它的動力之源是位于星系中心的超大質(zhì)量黑洞,當(dāng)黑洞進食時,周圍物質(zhì)在以接近光速墜向黑洞的過程中和吸積盤氣體摩擦,超高溫粒子從黑洞兩極逃逸出來,形成能量高達(dá)數(shù)萬億伏的黑洞射流,比銀河系所有恒星加在一起還要亮10到10萬倍!
NASA曾發(fā)現(xiàn)一個距離地球25億光年的古老類星體3C 273,如果將它移到距離我們30光年遠(yuǎn)的地方,它的亮度將和太陽一樣!
類星體還會釋放強烈的紫外線,使氫原子產(chǎn)生一種稱為賴曼阿爾法譜線的熒光輻射。而氫是宇宙中最豐富,形成恒星不可缺少的元素。如果類星體附近有黑暗星系,它就會在“宇宙級手電筒”的明亮光線下無所遁形。
瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究者使用智利歐洲南方天文臺(ESO)的甚大望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了6個黑暗星系候選者。天體物理學(xué)家Sebastiano Cantalupo表示,早期宇宙中星系的形成和演化也許和我們今天觀測到的截然不同。
該研究發(fā)表于最近的《天體物理學(xué)》期刊。
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