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法国科学家发现宇宙早期超星团 推翻此前预测

2015-05-11 10:39 来源:科技日报 作者:李宏策

  法国原子能及可替代能源署、法国国家科研中心和巴黎七大的研究团队近日发现宇宙大爆炸后约30亿年时期的超星团,该发现将为进一步研究宇宙早期恒星形成的物理机制和条件提供帮助。

  超星团通常十分稠密,是孕育恒星的活跃区域。为了研究宇宙早期恒星的形成机制,法国天文学家利用哈勃望远镜和位于夏威夷的昂星望远镜,将观测目标投向宇宙深处遥远的超星团。该研究团队在观测距离地球110亿光年、直径约为5万光年的星系中发现了新的超星团。这一年轻的超星团成型仅有1000万年,含有大量气体,每年可形成总质量为太阳30倍的恒星,这一效率是此前观测到同时期恒星形成速度的10倍。由于该超星团十分年轻,还无法通过其内恒星亮度对它进行观测,它的发现得益于其散发的电离气体。

  这一发现首先表明,在宇宙早期,星系内部新形成的超星团能够抵御恒星风和超新星的破坏,并可能延续上亿年,从而推翻了此前一些模型的预测。

  研究人员针对早期超星团设计了新的流体动力学模型,借助法国原子能及可替代能源署和国家高效能运算中心的超级计算机进行模拟。结果显示,宇宙早期富含气体的星系中,在初期1万年间,气体会富集在分散的区域内并形成很多恒星。在约1500万年后,大质量恒星的星风和超新星爆炸将能够抵消气体塌缩引力,随后恒星的形成效率逐渐下降。这一模拟结果与观测相符。

  另外,这一年轻超星团的发现对于理解星系的形成也有帮助。新发现表明,宇宙早期超星团的寿命有可能达到5亿年以上,这使得超星团有足够时间进行演变并迁移至星系的中心地带,在中心巨型黑洞的增长过程中发挥重要角色。(科技日报李宏策)


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