“中國天眼”發(fā)現(xiàn)迄今宇宙最大原子氣體結(jié)構(gòu)

科學(xué)家日前利用“中國天眼”FAST對致密星系群“斯蒂芬五重星系”及周圍天區(qū)的氫原子氣體進(jìn)行了成像觀測，發(fā)現(xiàn)了1個尺度大約為2百萬光年的巨大原子氣體結(jié)構(gòu)，尺度比銀河系大20倍。這是迄今為止在宇宙中探測到的最大的原子氣體結(jié)構(gòu)。

該研究由中國科學(xué)院國家天文臺研究員徐聰領(lǐng)導(dǎo)的國際團(tuán)隊完成，相關(guān)成果19日在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》在線發(fā)表。

“中國天眼”探測到的“斯蒂芬五重星系”周圍天區(qū)的原子氣體分布。（中科院國家天文臺供圖）

“這一發(fā)現(xiàn)得益于‘中國天眼’超高靈敏度帶來的前所未有的極端暗弱天體探測能力。”徐聰說，“中國天眼”能夠探測到遠(yuǎn)離星系中心的極其稀薄的彌散原子氣體所發(fā)出的暗弱輻射，為研究宇宙中天體的起源打開了一個嶄新的窗口。

據(jù)介紹，宇宙中所有天體的起源都離不開原子氣體，例如，星系的主要演化過程就是不斷從宇宙空間吸收原子氣體然后將其轉(zhuǎn)化為恒星的過程。觀測宇宙中的氣體是天體物理領(lǐng)域一個非常重要的研究課題。

“斯蒂芬五重星系”自1877年被發(fā)現(xiàn)以來，一直是天文學(xué)領(lǐng)域最受關(guān)注的星系群。這項最新發(fā)現(xiàn)表明，在遠(yuǎn)離該星系群中心的外圍空間，存在大尺度的低密度原子氣體結(jié)構(gòu)。這些氣體結(jié)構(gòu)的形成很可能與“斯蒂芬五重星系”早期形成時，星系間相互作用的歷史有關(guān)，已經(jīng)存在了大約10億年。

“這項發(fā)現(xiàn)對研究星系及其氣體在宇宙中的演化提出了挑戰(zhàn)，因?yàn)楝F(xiàn)有理論很難解釋為什么在如此漫長的時間里，這些稀薄的原子氣體仍沒有被宇宙空間中的紫外背景輻射電離。”徐聰說，這項觀測成果也預(yù)示著，宇宙中可能存在更多這樣大尺度的低密度原子氣體結(jié)構(gòu)。（張泉、陳佳偉）