【菜科解读】

　　天文学家发现了一个巨大的“造船厂”，在那里建造星系，类似于我们银河系成长的地方。

这个巨大的结构被称为原星系团，包含 60 多个星系，距离地球110 亿光年，距离地球如此之远，以至于科学家们正在观察宇宙中只有 30 亿年历史的一部分。

　　研究人员在 1 月份发表了一篇关于原星团 G237 的论文，但它的存在现已得到一个国际天文学家团队的证实，他们于 10 月 26 日在发表了他们的后续发现。

　　“你可以把像 G237 这样的星系原星系团想象成一个正在组装大量星系的星系造船厂，只有这种结构存在于宇宙 30 亿年的时候。

”该研究的合著者布伦达·弗莱 (Brenda Frye)亚利桑那大学的天文学家在一份声明中说。

　　引力将恒星和其他物质拉到一起形成星系，然后它们有聚集在一起形成星团的趋势。

根据弗莱的说法，科学家们对原始星团知之甚少，部分原因是这些团团太微弱，无法用光检测到。

　　研究人员首先使用欧洲航天局的普朗克望远镜在电磁波谱的远红外区域观察到 G237 。

　　科学家们现在已经通过后续观测证实了它的存在，使用亚利桑那州的大型双筒望远镜和日本的斯巴鲁望远镜，以及档案数据，赫歇尔太空天文台和斯皮策太空望远镜。

　　G237 的早期观测表明它正在以不切实际的高和不可持续的速度创造恒星。

“迄今为止在 G237 中发现的 63 个星系中的每一个都像是一个超速运转的恒星工厂。

”弗莱说。

“就好像星系在加班加点组装恒星。

”

　　氢作为形成恒星的燃料，天文学家最初感到困惑，因为原星团似乎没有获得足够的氢来为其疯狂的恒星形成提供燃料。

　　研究人员发现一些恒星产生观测来自与 G237 无关的星系。

在研究小组移除这些不相关的观察结果后，原星团的恒星产量仍然很高，但他们相信像 G237 这样的原星团可以从细丝或气体线中提取足够的氢，这些细丝或气体线将星系连接起来，形成所谓的宇宙网，原星团形成的地方细丝相交。

这意味着像 G237 这样的原星团有足够的氢以令人眼花缭乱的速度诞生新恒星。

　　“我们现在拼凑的画面是一个成功的星系造船厂，它正在高效地组装星系和其中的恒星，并拥有更可持续的能源供应。

”弗莱说。

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天文学家重建星系演化史

## 艺术家构想图展示了巨型螺旋星系NGC1365与一个较小伴星系发生碰撞并逐渐并合的过程，这一过程激发了剧烈的恒星形成活动，并导致气体及重元素的重新分布。

天文学家运用一种新型空间考古学技术，通过分析星系气体中的化学特征，重建了NGC1365在漫长宇宙历史中的演化历程。

图片来源：MelissaWeiss／哈佛史密松天体物理中心 通过分析遥远星系的化学指纹，天文学家重建了其长达120亿年的演化历程。

这一新方法有助于揭示星系——包括银河系在内——在宇宙时间尺度上是如何形成的。

由哈佛史密松天体物理中心领衔的一支天文学家团队，首次将星系考古学方法应用于银河系以外的星系，以揭示其演化历史。

该方法通过分析空间中遗留的化学特征，重建星系的形成与演化过程。

这项研究成果发表于《自然天文学》杂志，提出了一种强大的新方法，用于重建遥远星系的演化历史。

该研究还有助于确立一个名为星系考古学的新兴研究领域。

这是我们首次在银河系以外的星系中，以如此精细的程度应用化学考古学方法。

论文第一作者、哈佛大学教授兼天体物理学中心主任丽莎凯利说，我们希望理解自身起源：银河系是如何形成的？我们今天呼吸的氧气又是如何产生的？ 利用化学指纹绘制星系地图 为开展此项研究，研究人员使用了TYPHOON巡天项目的数据，这些数据由拉斯坎帕纳斯天文台的伊雷内杜邦望远镜采集。

他们聚焦于NGC1365——一个从地球视角看呈正面朝向的邻近旋涡星系，这种朝向使其细节更易于观测。

这使得研究团队能够分离并分析其中正在形成新恒星的各个区域。

年轻的炽热恒星发出强烈的紫外光，激发周围气体。

这一过程使氧等元素产生特征性的窄谱线。

通过分析这些光谱模式，科学家能够研究元素在星系中的分布情况。

天文学家长期以来一直知道，星系中心往往含有更高浓度的氧等重元素，而外围区域则较少。

这些分布模式受到多种过程的影响，包括恒星形成和超新星爆发的时间与位置、气体在星系内外的流动，以及与其他星系过去的相互作用。

螺旋星系NGC1365的六幅视图，源自其光谱测光数据立方体，该数据立方体由TYPHOON巡天项目获取。

最左侧为宽带图像，通过平衡B（蓝）、V（可见光）和R（红）波段的连续谱图像，近似呈现人眼所见的星系外观。

其右侧为窄带图像，从TYPHOON数据立方体中提取，中心波长对准电离氢的Hα谱线。

单个HII区清晰可见，这些区域由炽热、高光度的O型与B型恒星提供能量，勾勒出两条宏伟的旋臂结构。

接下来的三幅图像为分别以其他诊断性发射线（氮、硫以及三种诊断线的合成图像）为中心的数据切片。

最后一幅图展示了NGC1365经颜色编码的视向速度场。

致谢：B.Madore，卡内基科学研究所天文台 重建120亿年的星系演化历程 通过追踪NGC1365中氧含量的空间分布变化，并将观测结果与Illustris项目提供的先进数值模拟进行比对，研究团队得以重建该星系数十亿年来的演化历程。

这些模拟涵盖了气体运动、恒星形成、黑洞活动以及化学成分演化等关键物理过程，时间跨度从宇宙早期延续至今。

他们的分析表明，该星系的中心区域形成较早，并迅速富集了氧元素。

相比之下，外围区域则通过数十亿年间与多个矮星系的反复碰撞逐渐演化而成。

外侧的旋臂似乎形成时间较晚，很可能是由这些并合事件带来的气体和恒星逐步构建起来的。

看到我们的模拟结果与另一个星系的数据如此接近，非常令人兴奋，哈佛大学天体物理学家、哈佛史密松天体物理中心的天文学家拉尔斯赫尼格说。

这项研究显示，我们在计算机上模拟的天文学过程正在数十亿年间塑造着像NGC1365这样的星系。

一种理解星系的新工具 总体而言，研究结果表明NGC1365最初是一个相对较小的系统，随后通过多次与较小邻近星系的并合，逐渐演化成一个巨大的旋涡星系。

凯利表示，这项工作展示了星系气体中的化学特征如何揭示其过往历史，从而确立了河外星系考古学作为天文学中一种有价值的新工具。

这项研究很好地展示了理论如何直接助力观测工作。

我认为，这项研究还将影响理论研究者与观测研究者之间的协作方式，因为该项目中理论研究与观测工作各占一半，二者缺一不可。

唯有理论与观测紧密结合，才能得出这些结论。

这对银河系意味着什么 研究NGC1365等与银河系具有相似特征的星系，有助于科学家更深入地理解银河系的起源，并判断其演化历史在宇宙中是否具有代表性或属于特例。

所有旋涡星系都是以相似的方式形成的吗？凯利问道，它们的形成过程是否存在差异？它们现在的氧元素分布在哪里？我们的银河系在哪些方面有所不同，或者是否具有独特之处？这些问题正是我们想要解答的。

BY: Smithsonian FY: AI 如有相关内容侵权，请在作品发布后联系作者删除 转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处