“宇宙珍珠串”挑战现有星系形成理论

【新唐人北京时间2025年01月10日讯】天文学家发现了一组罕见天体,且以近乎完美的排列存在,就像某个生命在宇宙中遗留的一串珍珠。不过这串珍珠项链的出现和生成过程,对当今的宇宙生成理论模型形成了挑战,让科学家不得不重新思考原有模型的准确性。

过去天文学家一直认为,宇宙中的星团、星系和恒星的产生,基本都循着宇宙生成理论模型“拉姆达冷暗物质模型”(The Lambda Cold Dark Matter model)。

这次,韩国高等研究院量子宇宙中心(KIAS)、瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)、法国斯特拉斯堡天文台(CDS)、韩国延世大学(Yonsei University)和韩国首尔大学自然科学研究所(NSRI)组成的团队,发现了一个像“一串珍珠”的特殊天体,且它的生成可能颠覆现有的宇宙生成理论模型。

这串“珍珠”距离地球约1.17亿光年,是他们在研究斯隆数位巡天(SDSS)和遗产巡天等其它几项天文数据时发现的天体。科学家们使用的斯隆数位巡天(SDSS),详细绘制地球上四分之一的天空,同时确定了数亿个天体的位置和绝对亮度。

目前尚未正式命名的“珍珠项链”,主要是由5个矮星系组成,代号从D1到D5。这些矮星系成员彼此之间几乎排列成一条直线,形成一个异常薄的平面结构。

这串“珍珠”的异常在于5个矮星系成为同伴关系。矮星系正常情况下都是孤独存在,只有不到5%的矮星系会有亲密的伴星,而5个矮星系聚集在一起的概率低于0.004%。因此这种情况在天文界几乎前所未闻。此外,这些紧密伴生的矮星系中很少有能够发生合并的。

矮星系是一种宇宙中质量和亮度相对较低的小型星系,其中包括小麦泽伦星系(SMC)、大麦哲伦星系(LMC)、小熊座、天炉座(Fornax)、宝瓶座等星系。这些矮星系通常只有几十万到数亿颗恒星,因此比拥有2,000亿至4,000亿颗恒星的银河系要小得多。

这5个矮星系本身拥有的恒星数量十分稀少,因此它们整体亮度相当低,最低的绝对星等为“-16.71”,且总质量可能只有602亿个太阳质量(1个太阳质量等于1个太阳重量),远比银河系总质量(1.5兆个太阳)要小得多。

这串“珍珠”中的D2矮星系质量最重,有2.75亿左右个太阳重,但质量只有小麦哲伦星云(SMC)质量的一半,而D4矮星系质量最轻,仅为1,470万个太阳重。

科学家还观察到,这串“项链”中的D1、D2和D5具有相同的旋转转向,这个现象增加了“珍珠”本身的独特性。另外,研究人员还观察到这5个矮星系呈现有节奏的跳动感,猜测它们可能与其它星系正在进行一场长久的“拔河竞赛”,气体和恒星会在拉扯中被撕裂,最后形成可见的“潮汐尾巴”。

科学家表示,这些奇特的因素使得这个矮星系群特别有趣,但这对拉姆达冷暗物质模型提出了挑战,让人们可能需要探讨过去观察结果是否有不准确的问题,因为该模型理论现在很难解释在孤立环境中,是如何形成这种又小又对齐的星系群的。

首尔大学的自然科学研究所(NSRI)团队负责人克里斯蒂亚诺·G·萨比乌(Cristiano G. Sabiu)告诉Space网站,“这些星系很小、微弱且富含气体,但它们都在积极形成新恒星。这种现象对于矮星系群来说,是一个令人惊讶的特征。另外,它们在宇宙中以几乎完美的方式进行排列,形成‘宇宙珍珠串’。”

研究报告的主要作者、韩国延世大学的桑贾亚·保德尔(Sanjaya Paudel)则表示,“这些星系总共跨越50.2万光年,从北到南几乎排列在一条垂直线上,这种情况在宇宙生成理论模型的模拟中很罕见。”

萨比乌还对5个矮星系组成同伴的关系提出看法。他说,“这种不寻常的安排,让我们有一个新的疑问:这种排列只是巧合?还是暗示它们的形成和演化有着更深的层次关联?”

他说,D1、D2和D5本身具有相同的旋转转向,这种情况增加排列的奇特性,“这好像在表演一场同步的宇宙舞蹈。”“这种特殊性给我们提供了一些有价值的线索,让我们了解它们的共同起源或它们的环境,是如何塑造出这种运动的。”

该研究成果于2024年11月发表在《天文物理学杂志快报》上。

(转自大纪元/责任编辑:叶萍)

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