天文学家意外发现没有可见恒星的“黑暗”原始星系J0613+52

拓牛李强

原始星系J0613+52中的氢气，红色表示远离地球的区域，蓝色表示朝向我们的区域(图片来源:STScI POSS-II，附加插图由美国国家科学基金会/GBO/P .沃斯滕提供)

（）据美国太空网（罗伯特·李）：天文学家意外发现了一个充满原始气体的黑暗星系，似乎没有可见的恒星。

该发现背后的研究人员表示，这个被命名为J0613+52的星系可能是“迄今为止发现的最微弱的星系”有趣的是，科学家使用GBT的格林班克望远镜发现了这个“黑暗”星系，这完全是一个错误。

“GBT号被意外地指向了错误的坐标，发现了这个物体。这是一个仅由气体组成的星系——它没有可见的恒星，”绿色银行天文台高级科学家卡伦·奥尼尔在一份声明中说。“星星可能在那里。我们就是看不到它们。”

值得注意的是，这个充满原始气体的星系并不在数十亿光年之外，因此看起来就像138亿岁的宇宙处于婴儿期时一样；相反，被命名为J0613+52的黑暗星系距离我们大约2.7亿光年。

低表面亮度星系

J0613+52是天文学家在使用全球几个主要的射电望远镜测量几个所谓的低表面亮度(LSB)星系中的氢气时发现的，这些望远镜包括位于西弗吉尼亚州格林班克的世界上最大的完全可控的射电望远镜格林班克望远镜(GBT)和巴黎天文台的nanay射电望远镜。

LSB往往有很少的恒星分布在它们的体积中，因此，它们每单位面积发出的光比银河系或仙女座星系等标准星系少得多。LSB通常仅仅比夜空的背景亮度亮一点，这使得它们难以被发现。

例如，第一个被发现的LSB是Malin 1，发现于20世纪80年代，它仍然是有史以来最大的螺旋星系之一，其宽度是银河系的5倍。尽管它很大，马林1号的亮度只有我们银河系的1%。

LSB的演化似乎也比其他星系慢得多，许多LSB仍处于恒星形成的早期阶段。天文学家认为这是因为它们的气体密度较低，这意味着密度过高的气体团无法结合成最终诞生的恒星。

发现J0613+52的调查的目的是确定这些低亮度或“超扩散”星系的质量和气体含量，其稀释的性质给当前的恒星形成和星系演化理论带来了问题。天文学家注意到GBT和纳奈射电望远镜之间的数据差异，这将导致发现一个与LSB调查中任何其他星系都不同的LSB星系。

一个独特的黑暗星系

J0613+52像调查中的其他350个星系一样是LSB，但它有一些真正使它与众不同的属性。

“我们所知道的是，这是一个极其富含气体的星系。它没有像我们预期的那样证明恒星的形成，可能是因为它的气体太分散了，”奥尼尔说。“同时，它离其他星系太远，它们无法通过任何相遇来帮助触发恒星的形成。”

她补充说，这意味着J0613+52似乎既“不受干扰，也不发达”，暗示着奥尼尔和他的团队可能意外发现的J0613+52的形状是第一个由原始气体组成的附近星系。

这意味着大爆炸后不久产生的主要由氢和氦组成的气体，在恒星爆炸并注入重元素或“金属”时并没有得到富集。这是天文学家通常会在更远的地方看到的东西，因此可以追溯到宇宙历史的更远的地方。

关于J0613+52的另一个值得注意的事实是，它看起来就像一个普通的螺旋星系一样在转动。

最终，J0613+52的发现留给它的发现者更多的问题而不是答案。其中最主要的是:是否有更多这样的LSB存在，或者这是一个独特的星系？

研究小组认为，多波长光的深度成像可以揭示更多的超暗LSB，尽管低密度的气体有可能使这些星系很难甚至不可能在无线电波以外的波长下观察到。

奥尼尔总结道:“通过像格林班克望远镜这样极其敏感的仪器进行全天观测，可以发现更多这样的天体。”他在路易斯安那州新奥尔良举行的第243届美国天文学会会议上介绍了该团队的发现。