哈勃太空望远镜拍摄的照片展示室女座星系团中的矮星系IC 776

哈勃太空望远镜拍摄的照片展示室女座星系团中的矮星系IC 776 IC 776 是室女座星系团中的一个矮星系，由于其发射的 X 射线而成为人们深入研究的对象，它提供了关于影响星系演化和宇宙学的过程的洞察力。本周"哈勃每周图片"的主角是矮星系 IC 776。这个由新旧恒星组成的漩涡星系位于室女座实际上是室女座星系团距离地球 1 亿光年。虽然它是一个矮星系，但也被归类为 SAB 型或"弱棒状"螺旋星系，一项研究将其命名为形态学上的"复杂案例"。哈勃望远镜拍摄的这一高度精细的画面很好地展示了这种复杂性。IC 776 有一个粗糙、受干扰的圆盘，但看起来是围绕核心旋转的，还有弧形的恒星形成区。这张照片来自一个专门研究室女座星系团中矮星系的观测项目，目的是寻找这些星系中的 X 射线源。X射线通常是由吸积盘发出的，在吸积盘中，被引力吸入一个紧凑天体的物质碰撞在一起，形成一个发热发光的圆盘。紧凑天体可能是双星对中的白矮星或中子星，从伴星中窃取物质，也可能是星系中心的超大质量黑洞，吞噬着周围的一切。像 IC 776 这样的矮星系在室女座星系团中穿行时，会受到来自星系间气体的压力，这种压力既能刺激恒星的形成，又能为星系的中心黑洞提供能量。这会产生高能吸积盘，其温度足以发出X射线。虽然哈勃无法看到 X 射线，但它可以与NASA 的钱德拉等 X 射线望远镜协调，利用可见光高分辨率地揭示这种辐射的来源。矮星系被认为对我们了解宇宙学和星系演化非常重要。与天文学的许多领域一样，在整个电磁频谱范围内对这些星系进行研究的能力对它们的研究至关重要。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

哈勃揭示NGC 2005星团 星系合并的古老见证

哈勃揭示NGC 2005星团 星系合并的古老见证 这张哈勃太空望远镜拍摄的照片显示的是球状星团 NGC 2005。它距离大麦哲伦云中心约 750 光年，距离地球约 162000 光年。这个星团是古老宇宙结构的一个范例，其中可能蕴藏着数百万颗古老的恒星，它们提供了类似于地球化石的洞察力，揭示了古老恒星的特征。图片来源：ESA/哈勃和 NASA, F. Niederhofer, L. GirardiNGC 2005距离大麦哲伦云（LMC）中心约750光年，大麦哲伦云是银河系最大的卫星星系，它本身距离地球约162000光年。球状星团是由数万或数百万颗恒星组成的密集星团。它们的密度意味着它们受到紧密的引力束缚，因此非常稳定。这种稳定性造就了它们的寿命：球状星团的年龄可达数十亿年，因此通常由非常古老的恒星组成。因此，研究太空中的球状星团有点像研究地球上的化石：化石让人了解远古动植物的特征，而球状星团则让人了解远古恒星的特征。目前的星系演化理论预测星系会相互合并。人们普遍认为，我们在现代宇宙中观测到的相对较大的星系是由较小的星系合并而成的。如果这一观点是正确的，那么天文学家就会发现有证据表明，附近星系中最古老的恒星起源于不同的星系环境。众所周知，球状星团中含有远古恒星，而且它们非常稳定，因此是检验这一假说的绝佳实验室。NGC 2005就是这样一个球状星团，它的存在为星系通过合并而演化的理论提供了证据。事实上，NGC 2005中恒星的化学成分与它周围的LMC中的恒星截然不同。这表明，LMC在其历史的某个时期曾与另一个星系发生过合并。另一个星系早已合并或消散，但NGC 2005却作为一个古老的见证者留在了这里。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

哈勃太空望远镜观测到12个相互作用的星系 碰撞引发了恒星的形成而不是毁灭

哈勃太空望远镜观测到12个相互作用的星系 碰撞引发了恒星的形成而不是毁灭 美国国家航空航天局的哈勃太空望远镜观测到了12个相互作用的星系，发现了富含气体、尘埃和恒星的长潮汐尾迹，沿潮汐尾迹发现了425个新生恒星簇。这些星团每个都包含多达 100 万颗蓝色的新生恒星，它们是星系碰撞的结果，星系碰撞引发了恒星的形成而不是毁灭。从这张哈勃太空望远镜拍摄的图片中可以看到，AM 1054-325 星系在邻近星系的引力作用下，从正常的薄饼状螺旋形状扭曲成了 S 形。这样的一个后果是，新生的恒星群沿着一条延伸数千光年的潮汐尾迹形成，就像一串珍珠。它们的形成是由于气体结在引力作用下坍缩，从而在每个星团中产生了大约 100 万颗新生恒星。资料来源：NASA、ESA、STScI、Jayanne English（马尼托巴大学）与你的想象相反，星系碰撞并不会摧毁恒星。事实上，粗暴和翻滚的动力学引发了新一代恒星的诞生，并可能伴随着行星的诞生。现在，美国国家航空航天局的哈勃太空望远镜已经锁定了12个相互作用的星系，这些星系有着长长的、像蝌蚪一样的潮汐尾巴，尾巴上有气体、尘埃和大量的恒星。哈勃望远镜的锐利度和对紫外线的敏感度发现了这些潮汐尾巴上的 425 个新生恒星星团，看上去就像一串串节日彩灯。每个星团包含多达 100 万颗蓝色的新生恒星。潮汐尾部的星系团已经存在了几十年。当星系相互作用时，引力潮汐力会拉出长长的气体和尘埃流。触须星系和老鼠星系就是两个广为人知的例子，它们都有狭长的手指状突起。一个天文学家小组结合新的观测数据和档案数据，得到了潮汐尾部星团的年龄和质量。他们发现，这些星团非常年轻只有1000万年的历史。而且它们似乎是以同样的速度沿着绵延数千光年的尾巴形成的。"在尾部看到大量年轻天体是个惊喜。它告诉我们很多关于星团形成效率的信息，"第一作者、弗吉尼亚州阿什兰市伦道夫-麦肯学院的迈克尔-罗德鲁克说。"有了潮汐尾部，你就会建立起新一代的恒星，否则这些恒星可能不会存在"。这些尾巴看起来就像是星系的旋臂，并将其伸向太空。旋臂的外部像太妃糖一样被一对相互作用的星系之间的引力拉扯着。在星系合并之前，星系中含有丰富的分子氢尘埃云，这些尘埃云可能一直处于惰性状态。但是，这些氢云在碰撞过程中受到了挤压和撞击。这就把氢压缩到了一定程度，从而引发了一场恒星诞生的风暴。这些被挤出的星团的命运还不确定。它们可能在引力作用下保持完整，进化成球状星团就像那些在银河系平面外运行的星团一样。或者，它们可能会分散开来，在宿主星系周围形成一个恒星光环，或者被抛弃，成为星系间的流浪恒星。在宇宙早期，星系之间的碰撞更为频繁，这种串珠状恒星形成可能更为常见。哈勃观测到的这些附近的星系是很久以前发生的事情的代表，因此是研究遥远过去的实验室。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

中国天文学家观察到矮星系向超紧凑矮星系（UCD）的完全转变

中国天文学家观察到矮星系向超紧凑矮星系（UCD）的完全转变 矮星系是星系中光度最小的一类，在宇宙演化过程中起着至关重要的作用。矮星系是在 2000 年左右被发现的，由于其内部恒星系统密度极高，质量和大小介于星系和星团之间而得名。尽管近年来的一些研究结果表明，许多 UCD 可能起源于坍缩的矮星系，但具体的演化过程尚未得到观测证实。来自北京大学、上海交通大学以及加拿大和美国研究机构的研究人员利用哈勃太空望远镜、加拿大-法国-夏威夷望远镜、双子座北望远镜等观测设备，在室女座星团中搜寻到了约600个UCD候选天体。他们发现，大约15%的UCD被微弱的恒星晕所包围。研究称，这些UCD在形态、颜色和空间分布方面与强核矮星系（一种新定义的矮星系）高度相关，这可能是矮星系向UCD演化的一个中间阶段。该研究的第一作者、北京大学博士生王凯翔说，研究小组首次观测到了UCD形成的各个阶段。王说，这项研究展示了矮星系是如何塌缩并形成UCD甚至星系团的，清楚地揭示了其演化规律。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

研究人员在类星体宿主星系中发现了恒星形成受抑制的证据

研究人员在类星体宿主星系中发现了恒星形成受抑制的证据 类星体研究取得突破由北海道大学的德拉甘-萨拉克（Dragan Salak）助理教授、筑波大学的桥本拓也（Takuya Hashimoto）助理教授和早稻田大学的井上明夫（Akio Inoue）教授领导的研究小组首次发现了宇宙早期类星体宿主星系中的分子气体外流抑制恒星形成的证据。他们利用智利阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）进行的观测结果发表在《天体物理学报》上。从类星体 J2054-0005 喷出的分子气体的艺术印象。资料来源：ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)分子气体在星系中的作用分子气体对恒星的形成至关重要。作为恒星形成的主要燃料，星系内无处不在的高浓度分子气体会导致大量恒星的形成。分子外流将这些气体喷射到星系际空间的速度快于恒星形成所消耗的速度，从而有效地抑制了类星体所在星系中恒星的形成。萨拉克解释说："理论研究表明，分子气体外流从早期就在星系的形成和演化过程中发挥着重要作用，因为它们可以调节恒星的形成。类星体是能量特别高的来源，因此我们预计它们可能会产生强大的外流"。一组正在观测夜空的 ALMA 12 米天线。本研究使用 12 米天线进行观测。资料来源：ESO/Y.Beletsky发现分子气体外流研究人员观测到的类星体 J2054-0005 具有非常高的红移它和地球之间的移动速度显然非常快。桥本说："J2054-0005 是遥远宇宙中最亮的类星体之一，因此我们决定把这个天体作为研究强大外流的绝佳候选天体。研究人员利用 ALMA 观测了类星体的分子气体外流。作为世界上唯一具有探测早期宇宙中分子气体外流的灵敏度和频率覆盖范围的望远镜，ALMA 是这项研究的关键。"谈到研究中使用的方法，Salak 评论道："外流分子（OH）气体是通过吸收发现的。这意味着我们观测到的微波辐射并非直接来自OH分子；相反，我们观测到的辐射来自明亮的类星体吸收意味着OH分子恰好吸收了类星体的部分辐射。因此，这就像是通过看到气体在光源前投下的'影子'来揭示气体的存在"。类星体流出的分子气体包括羟基（OH）（上图）。由于分子气体向观测者方向运动，吸收光谱中的羟基峰（底部，蓝色虚线）出现在较短的波长上（蓝色实线），这种现象被称为多普勒效应。资料来源：ALMA（ESO/NAOJ/NRAO），修改自 Dragan Salak 等人，《天体物理学杂志》。2024 年 2 月 1 日对星系演化的影响这项研究的发现首次有力地证明了类星体宿主星系存在强大的分子气体外流，并对早期宇宙时代的星系演化产生影响。"分子气体是星系的重要组成部分，因为它是恒星形成的燃料，"Salak 总结道。"我们的研究结果表明，类星体能够通过将分子气体喷射到星系际空间来抑制其宿主星系中恒星的形成。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

韦伯望远镜揭示了低质量星系在早期宇宙再电离过程中的关键作用

韦伯望远镜揭示了低质量星系在早期宇宙再电离过程中的关键作用 包括两位宾夕法尼亚州立大学天体物理学家在内的国际研究小组最近在《自然》杂志上发表了他们的研究成果。这些光谱揭示了宇宙中被称为再电离时期的一些最初的可见光，该时期的动力来自最早的恒星和星系的到来。美国国家航空航天局詹姆斯-韦伯太空望远镜（NASA's James Webb Space Telescope）拍摄的深场图像首次提供了超微弱星系的一瞥，研究人员将这些星系确定为引发宇宙再电离的天体的有力候选者。图片来源：Hakim Atek/索邦大学/JWST原始宇宙从黑暗到光明的过渡论文作者、宾夕法尼亚州立大学天文学和天体物理学助理教授乔尔-莱亚解释说，宇宙中的正常物质最初是一团炙热的浓雾，几乎完全由氢原子核和氦原子核组成。随着它的膨胀和冷却，孤质子和电子开始结合，第一次形成了中性氢。然后，在宇宙大爆炸发生后大约 5 亿至 9 亿年，在早期宇宙中占主导地位的中性氢开始再次分离成电离气体，从而促进了恒星和星系的诞生，并拨开了原始迷雾，使光线第一次可以畅通无阻地穿过宇宙。莱亚说："有一些东西开始向星际虚空泵送高能光子。这些光源就像宇宙灯塔，烧掉了中性氢的雾气。不管是什么，它的能量如此之大，如此持久，以至于整个宇宙都重新电离了。"通过分析年轻的低质量星系的光谱，科学家们证明，小型星系是引发宇宙再电离的"东西"的有力候选者，它们加热了周围致密的原始气体，并电离了曾经中性的氢。"如果宇宙中的其他低质量星系也像这些星系一样常见和充满能量，那么我们认为我们终于了解了照亮宇宙迷雾的灯塔，"莱亚说。"它们是许许多多微小星系中能量惊人的恒星"。早期宇宙中的大多数星系预计都相对较小，因此研究它们的频率和特性极其困难。由于 JWST 的灵敏度与 Abell 2744 星团的引力透镜效应（附近的星系就像宇宙放大镜，会扭曲空间并放大背景星系的光线）的独特结合，现在有可能确定宇宙最初十亿年期间小型星系的丰度及其电离特性。索邦大学天体物理学家、巴黎天体物理研究所研究员、论文第一作者哈基姆-阿泰克（Hakim Atek）在一份新闻稿中说："我们发现，在宇宙再电离的这一时期，小星系的数量比大质量星系多出约一百比一。这些新的观测结果还显示，这些小星系产生了大量的电离光子，比通常假设的遥远星系的标准值高出四倍。这意味着，这些星系发出的电离光子总通量远远超过了再电离所需的阈值"。绘制宇宙演化图：未来方向宾夕法尼亚州立大学的研究小组领导了 UNCOVER 勘测的建模工作，该勘测以大型前景星系团为目标，这些星系团对更微小、更遥远的星系产生了透镜效应。宾夕法尼亚州立大学的研究人员分析了巡天中的所有小光点，以了解天体的特性以及它们可能的质量和距离。Leja解释说，这一分析随后被用来指导后来JWST更详细的观测，从而推动了这一发现。在这些发现之前，有一些假说指出了宇宙再电离的其他来源，如超大质量黑洞、质量超过10亿太阳质量的大星系和质量小于10亿太阳质量的小星系。研究人员说，由于低质量星系的光度较低，证实与低质量星系有关的假说尤其困难，但新发现提供了迄今为止最明确的证据，证明低质量星系在宇宙再电离过程中发挥了核心作用。研究人员现在希望将这项研究扩展到更大的范围，以确认他们分析的特定位置能够代表宇宙中星系的平均分布情况。除了再电离过程之外，他们的观测还提供了对早期恒星形成过程、星系如何从原始气体中产生以及它们如何演变成我们今天所知的宇宙的深入了解。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：