通过重子和冷暗物质晕的逐渐分级共组装形成星系是支撑现代天体物理学的基本范式,并预测早期宇宙时代大质量星系数量的大幅下降。早在大爆炸
通过重子和冷暗物质晕的逐渐分级共组装形成星系是支撑现代天体物理学的基本范式,并预测早期宇宙时代大质量星系数量的大幅下降。早在大爆炸后 1-20 亿年就观测到了巨大的静止星系。这些对理论模型来说是极大的限制,因为它们形成的时间要早 300 到 5 亿年,而且只有某些模型可以这么早形成巨大的星系。新发现的静止星系 ZF-UDS-7329 的光谱揭示了古老恒星群的典型特征。详细的模型显示,恒星群形成于大约 15 亿年前,当时在标准情况下,足够质量的暗物质晕尚未聚集。这一观察结果可能表明存在未被发现的早期星系群体,以及我们对早期恒星群体、星系形成和/或暗物质性质的理解可能存在重大差距。
星系的形成是支撑现代天体物理学的基本范式,并预测早期宇宙时代大质量星系数量的大幅下降。
现在早在大爆炸后 1 到 20 亿年就观测到了巨大的静止星系,这对以前的理论模型提出了挑战。
斯威本科技大学的卡尔·格莱兹布鲁克教授说:“我们已经追踪这个特殊的星系七年了,并花了几个小时用地球上最大的两台望远镜观察它,以弄清楚它的年龄。”
“但它太红、太微弱,我们无法测量它。最终,我们不得不离开地球,利用韦伯来确认它的性质。”
“这在很大程度上是一个团队的努力,从我们从 2010 年开始的红外天空勘测,我们发现这个星系不寻常,到我们在凯克和甚大望远镜上花了很多时间进行尝试,但未能证实这一点,直到最后,去年我们花费了巨大的努力来弄清楚如何处理韦伯数据并分析这个频谱。”
斯威本科技大学天文学家 Themiya Nanayakkara 博士说:“我们现在正在超越可能的范围,确认宇宙深处存在的最古老的巨型静止怪物。”
“这突破了我们目前对星系形成和演化的理解的界限。”
“现在的关键问题是,它们如何在宇宙的早期形成得如此之快,以及当宇宙的其他部分这样做时,是什么神秘的机制导致阻止它们突然形成恒星。”
“星系的形成在很大程度上取决于暗物质的聚集方式。”
“在宇宙的早期就拥有这些极其巨大的星系,这对我们的标准宇宙学模型构成了重大挑战。”
“这是因为我们认为容纳这些巨大星系的巨大暗物质结构还没有来得及形成。”
“需要更多的观测来了解这些星系可能有多常见,并帮助我们了解这些星系的质量到底有多大。”
格莱兹布鲁克教授说:“这可能为我们理解暗物质物理学打开一个新的大门。”
“韦伯一直在寻找越来越多的证据,证明大质量星系是在早期形成的。”
“这一结果为这一现象创造了新纪录。虽然它非常引人注目,但它只是一件物体。但我们希望能找到更多;如果我们这样做的话,将会真正颠覆我们对星系形成的看法。”
本周在《自然》杂志上发表的一篇论文报道了这一发现。
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