在早期宇宙發現了大質量星系

要是你才剛在校園裡整理好一塊園藝空地,應該不會期望下禮拜就看到那兒長出一棵大樹吧。同樣的道理,天文學家也不期望在宇宙很小的時候就有大星系已經存在。不過,在ALMA望遠鏡的高靈敏度和超銳利視野的幫助下,現在他們卻真的發現了一個這樣的案例。

138億年前,宇宙在一片像「海」(洶湧無邊)的膨脹高熱氣體中誕生。重力讓氣體中產生團塊,小團塊將是星系生長的基本原料,後來,這些小團塊碰撞、合併,慢慢成長為星系,星系越長越大。

ALMA現在發現,在宇宙只有7.8億歲(為宇宙目前年齡二十分之一)時,有兩個星系已經長得相當大。並且這兩個星系還將合併成一個更大的星系。顯然,大星系的增長速度比大家所預想的還快很多。

這兩個星系最初是由南極洲的「南極望遠鏡」發現的,當時看到的是單一,微弱的一個紅外光點。ALMA望遠鏡詳細研究了這個發光微弱的天體,證明實際上那是彼此靠得很近的兩個天體。這兩個天體實在很遠,遠到幾乎難以看見。事實上,它們的光,花了大約130億年才到達地球。這就是為什麼我們能看到它們在130億年前──宇宙還很年輕時──的樣子。

這兩個星系以高速產生新恆星,速度快得超乎想像。此外,根據ALMA觀測到的,兩個星系比較大的那個星系的裡面本身也含有大量塵埃,而由於塵埃只能在恆星死亡時形成,所以我們知道,在那之前一定已經有上一代恆星出現過。

這兩個星系彼此相距不到25,000光年,未來註定將合併成一個更大的星系。在這兩個星系周圍,天文學家還發現了神秘暗物質構成的巨大光暈(或雲)。

研究這些宇宙早期的天體,科學家將能更了解宇宙早期的演化、初代星系的形成。


發現了什麼?

ALMA發現的這兩個星系,距離我們很遠,它們的光要130億年才能到達地球。兩個星系中較大的那個含有大量氣體(是太陽質量2,700億倍)和灰塵(是太陽質量30億倍)。在那個較大的星系中,新恆星誕生速度約為每年幾千個。在較小那個星系中,恆星誕生速度約為每年幾百個。較小的星系裡恆星形態的質量大約有350億太陽質量。這兩個過去被稱為 SPT0311-58的星系,彼此相距約兩萬五千光年,最終將合併成一個質量很大的星系。

誰發現的?

早期宇宙中的兩個大星系,是由一個國際天文學家組成的大團隊發現的。這個團隊的主導者是Dan Marrone,他是美國亞利桑那大學天文系副教授。研究團隊在《自然》雜誌發表了以上發現。《自然》是一本專業的科學週刊。

前往 ALMA 網站查詢