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124 億年前星系相撞 或形成宇宙最大結構

2018/4/27 — 17:17

NASA 圖片

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天文學家觀察到 124 億年前 14 個星系相撞融合,現時可能已成為宇宙已知最大結構。研究已刊於《自然》

利用現時最大型天文望遠鏡——阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列 (ALMA) ,研究人員成功觀察到一件重大宇宙事件:於可觀察宇宙 90% 以外,有 14 個星系於 124 億年前相撞融合。這個巨型結構並無因融合而停止,而是繼續以雪球效應滾大。天文學家以電腦模型估算,這個巨型結構現時已併合另外百多個星系,形成現存最大宇宙結構,並稱為 SPT2349-56 。

研究人員最初以南極太空望遠鏡和赫雪爾太空望遠鏡 (Herschel Space Observatory) 觀察到一點朦朧光茫。其後,研究人員再透過 ALMA 觀察巨型結通傳回的光線,研究人員可測量到至少 14 個星系聚合,而整個過程只在銀河系範圍 4 倍直徑的範圍內進行。這 14 個相撞對方的星系會每年產生數千個恆星,相比起人類身處的銀河系,每年只會有一顆新恆星誕生。因此,天文學家將此類星系稱為星爆星系 (starburst galaxies)。這類星系雖會散發出大量光茫,但由於它們消耗星系氣體的速率較其他星系高,所以光茫同時也會快速消逝。

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不過,現時研究人員仍未能清晰分辨光芒內每一個物體,但估計這個 124 億年前的融合,可能涉及 30 個星系。天文學家指出,今次融合產生的光線於宇宙大爆炸後 14 億年開始向地球進發。

有份參與研究的天體物理學家 Scott Chapman 指出,今次融合事件雖壯麗,但同時亦帶來新一輪問題。其中一個問題是,這次事件於宇宙初期發生,科學家對宇宙演化史或需修正,以了解它構成的起源和過程。耶魯大學博士生 Tim Miller 亦向《衛報》表示,SPT2349-56 演化速度遠比現時理論預計快 2 倍演化而成,相信需未來研究將這個巨型結構面紗漸漸揭開。 

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來源:
The Guardian, The largest thing in the universe? Cosmic collision 12bn years ago created mega-galaxy, 26 April 2018

報告:
Miller, T.B., Chapman, S.C., Aravena, M.. Ashby, M.L.N., Hayward, C.C., & et al. (2018). A massive core for a cluster of galaxies at a redshift of 4.3. Nature, 556, 469–472. DOI: 10.1038/s41586-018-0025-2

文/Edward Ho、審核/Alan Chiu

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