天文学家捕捉星系形成过程 以宇宙网细丝为食

凤凰科技讯 北京时间8月10日消息，据美国洛杉矶时报报道，近日天文学家表示他们鉴别到一个旋转气体盘正在产生星系，以及不断为之提供“食物”的宇宙网细丝，这一切部分多亏了一颗类星体发出的亮光。

一个旋转气体盘正在产生星系

这个原型星系盘为科学家们提供了前所未有的一瞥早期星系发展以及宇宙结构的机会，这项发现被发表在期刊《自然》上。“它为我们提供的有关星系形成和宇宙网的信息便是它们是彼此相连的，”研究首席作者、美国加州理工学院的克里斯托弗•马丁(Christopher Martin)这样说道。“它们紧密相连，我们现在相信这是第一个气体直接来自宇宙网并形成巨大星盘的例子。”

这个正在形成过程中的星系位于100亿光年远的鲸鱼座，延伸40万光年，它与一个长细丝相连，科学家们相信后者是宇宙网的一串，宇宙网是产生宇宙结构的物质和暗物质的广袤网络。在这个网络里，每一串相交的节点都悬挂着巨大的星系群。

宇宙网的出现和星系的出生被认为是相互联系的，理解其中一个可以提供另一个的见解。科学家们一直就星系最初是如何产生于星系间介质的问题争论不已，星系间介质是连接星系之间广袤太空的弥漫的氢。有些研究人员认为星系形成于源于星系间介质的气体，但这意味着生长速度非常慢——这与天文学家在年轻宇宙里观测到的现象并不符合。在宇宙大爆炸后几十亿年，很多星系以强劲的势头增长，以令人瞠目结舌的速率产生明亮新恒星。

另一项理论认为氢并不是如雨点般落入这些原星系，而是从宇宙网里直接抽取出来的。这些网的丝就像花园浇水用的软管，将气体灌输至这些成长中的星系中央，有时候甚至提供角动量帮助它们自我旋转。但在此之前，支持这一观点的证据一直颇为匮乏。

2014年在两个明亮闪亮类星体附近发现的宇宙网丝提供了迫切需要的证据。在那时，天文学家非常好奇为什么这些细丝异常明亮——大约是典型丝的亮度的10倍。利用帕洛马山天文台的宇宙网成像仪，马丁和他的同事从图像的每个像素里获得了一个光谱，或者称为光的印迹，这使得他们可以梳理出这一结构本质的更多细节，包括它的运动。

他们很快发现了细丝如此明亮的原因：宇宙细丝与一个巨大的气体盘相连，后者可以轻松的反射临近类星体的光。“类星体帮助我们看到这些细丝。”马丁笑着说道。

通过观察来自气体盘的光的波长的挤压和拉伸，研究人员可以确定一半气体盘朝我们远离，而另一半朝我们靠近——这暗示它是在不停旋转，正如一个星系一样。来自细丝的气体似乎与朝我们靠近的一半气体盘的旋转速度相匹配，这暗示了它以原星系为食。“这便是确凿的证据。”马丁说道。

后续研究将提供星系形成和暗物质本质的更多新见解。暗物质是宇宙里的神秘物质，我们既不能看到也不能触摸到，它大量存在，它的引力本质上定义了宇宙的结构。“这是让我们窥探星系形成时究竟发生了什么的宝贵机会。而这从未出现过。”马丁说道。（编译/严炎刘星）