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        宇宙初期有超大氣體結構

        2020-05-05

        日本研究團隊利用“昴”望遠鏡的主焦點照相機,成功觀測到115億年前宇宙原始超星系團周圍大范圍中性氫氣體分布情況。分析結果表明,這些中性氫氣體分布范圍超過1.6億光年,意味著在宇宙早期即存在如此巨大的結構。

        宇宙中疏密不均地分布著數億光年大小的星系團,當它們超過一定規模,不論從什么方向和距離看都呈一種形狀。理解這種宇宙宏觀一致性和大規模結構初期密度變動的性質,是現代天文學的重要課題。而要了解密集星系團和超星系團的巨大結構,關鍵在于觀測星系形成氣體的分布。

        其中,觀測不發光氣體是否存在,可利用背景明亮天體被氣體吸收特定光后形成的剪影效果——氣體中的中性氫吸收背景天體特定波長的光后,背景天體光譜中就會出現具有特征的吸收線。與目前使用的分光觀測每個類星體的方法比較,這種方法可在短時間內高效觀測大范圍氣體分布。

        此次,大阪產業大學、東北大學和日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)組成的研究團隊,用這種新方法對“昴”望遠鏡拍攝的115億年前宇宙大規模星系探查數據進行了分析,探查區域包括稱為“SSA22”的原始超星系團。他們確認,在不斷誕生新星系的原始超星系團環境中,星系材料中性氫氣體十分豐富。

        研究人員觀察在原始超星系團中星系和中性氫氣體的局部分布后發現,星系最密集區域氣體不一定最多,這是因為中性氫氣體并非聚集在個別星系周圍,而是廣泛分布在原始超星系團全領域。此前研究認為,越久遠的宇宙,其物質分布結構越淡薄,大規模、高密度的結構較少。但此次分析發現,分布范圍超過1.6億光年的巨大結構早在宇宙初期即已存在。

        該研究成果將于今年6月刊登在《英國皇家天文學會月刊》上,目前已在該刊電子版發布。(記者陳超)

        來源:科技日報

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