中外學者找到宇宙超大雲團能量來源,有助了解星系形成和演化
2020-11-22 澎湃新聞中外學者找到宇宙超大雲團能量來源，有助了解星系形成和演化
任芳言/中國科學報
2020-03-26 08:31
萊曼—阿爾法氣團LAB6周圍天區的三色圖。 敖宜平供圖
3月25日，《中國科學報》從中國科學院紫金山天文臺獲悉，由中、美、日、德等國學者組成的團隊找到了宇宙超大雲團——萊曼—阿爾法氣團的形成依據，對人們了解星系形成及演化具有重要意義。相關成果近日發表於《自然—天文學》。
據論文通訊作者、中國科學院紫金山天文臺研究員敖宜平介紹，宇宙中氫元素含量豐富，其原子中的電子在不同軌道上躍遷，發出特定波長的紫外光子，從而形成輻射並產生氣體雲，萊曼—阿爾法氣團由此而來。本次研究的氣團LAB6是個名副其實的「大傢伙」，其體積相當於5個銀河系，輻射能量相當於幾十億個太陽。
「團塊裡氣體的運動可以告訴我們星系的狀態。」敖宜平表示。通過歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡（VLT）和位於智利的阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波幹涉陣（ALMA），研究人員可以獲知氣團中心星系的系統速度及氣團譜線輪廓，從而確定一個事實：LAB6中心產生恆星的星系在為這一超大氣團供能。
「還有其他的可能性。」敖宜平指出，「如果星系中心有一個超大質量黑洞，其附近發出的高能光子可以傳播到很遠，也可能形成萊曼—阿爾法輻射。」
此外，天文學家還罕見地發現LAB6中心有明顯的氣體下落跡象。「這是目前唯一的、在其中找到有明顯氣體下落證據的團塊。」研究作者之一、美國猶他大學天文系副教授鄭政表示，研究模型表明，這些下落氣體來自星系間的冷氣流。由於其體量小、金屬含量低，研究者確定它們並非LAB6的能量來源。
為什麼下落氣體在萊曼—阿爾法氣團中如此罕見？觀測結果為研究者留下了新的問題。未來，研究者有望通過更準確的模型及動力學分析探索萊曼—阿爾法氣團內部氫原子碰撞的過程及後果，進一步探討此類氣團對星系形成和演化的作用。
相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41550-020-1033-3
（原標題 中外學者找到宇宙超大雲團能量來源）
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