英美联合发现并确认宇宙中最古老的星系就在银河系外围

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▲根据宇宙学标准模型Λ-冷暗物质（Lambda-Cold DarkMatter）模型的预测结果，该示意图展示了围绕一个计算机模拟星系运行的若干卫星星系的分布状况。蓝色的圆圈标出的是较亮的卫星，白色的圆圈标出的是超微弱的卫星（由于太过微弱以至于在图像中不易被看到）。

据《天体物理学杂志》（Astrophysical Journal）8月16日刊发的一篇研究论文称，一个由英国杜伦大学计算宇宙学研究所（Institute for Computational Cosmology at Durham University）和美国哈佛史密森天体物理中心（Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics）联合组建的研究小组发现有证据表明，围绕银河系运行的那些最微弱的卫星星系其实就是宇宙中最早形成的一批星系。从事该项研究的科学家解释说，发现这些围绕银河系运行的、宇宙中最古老的星系的重大意义“相当于发现了第一批居住在地球上的人类的遗骸”。

根据该研究小组的研究结果，包括Segue-1、Bootes I、Tucana II和Ursa Major I在内的一些星系实际上是宇宙中最早形成的星系，据推测它们已经有超过130亿年的历史了。理论上，在宇宙诞生后约38万年时，第一批原子就形成了，而这些形成的氢原子也成为了元素周期表中最简单的元素。当这些原子聚集成云并开始逐渐冷却时，它们便结成小团块或是暗物质——来自于宇宙大爆炸——周围的“光晕”。这个被称为“宇宙黑暗时代”的冷却阶段持续了大约1亿年。最终，光环内部的气体在冷却之后开始变得不稳定并逐渐形成恒星——这些天体也就构成了有史以来宇宙史中第一批形成的星系。随着第一批星系的诞生，宇宙突然明亮了起来，结束了黑暗时代。

哈佛史密森天体物理学中心的索纳克·博斯（Sownak Bose）博士与杜伦大学计算宇宙学研究所的爱丽丝·迪森（Alis Deason）博士及该所主任卡洛斯·弗朗克（Carlos Frenk）教授联袂合作，识别并确认了围绕银河系运行的两组卫星星系。具体来说，第一组是一个非常微弱的星系群，由“宇宙黑暗时代”形成的星系所构成；第二组是一个稍微明亮些的星系群，由数亿年后形成的星系构成，在那之前形成的氢元素已被第一批恒星发出的强烈紫外辐射电离，从而在冷却后形成质量更大的暗物质光晕。值得一提的是，研究小组发现，他们之前开发的星系形成模型与这些观测数据完全吻合，从而让他们可以推断出这些卫星星系的形成时间。

博斯博士介绍道：“这项研究另一个很好的侧面收获是，它突出了理论模型的预测结果与实际的观测数据之间的互补性。十年前，银河系附近最微弱的星系可能在人类的探测范围内无迹可寻。而随着当前和未来星系扫描仪器的敏感性不断增高，一个涵盖了若干微型星系的宝藏已在人类的视野中展现，从而让我们能够运用新的方法来对理论模型进行验证。”

编译：朱明逸 审稿：alone

责编：南熙

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本文选自：今日头条