西班牙馬德里國家天文台的貢獻

關於星系方面我們已經有許多已知的知識,例如我們知道的恆星是由舊星塵和懸浮在氣體中的分子所混合而成的,不過導致這些簡單元素融合在一起而形成新星的過程仍然還是一個謎題。但是現在有一組國際科學家團隊,包括英國巴斯大學的天體物理學家和西班牙馬德里的國家天文台(OAN),已經朝著進一步瞭解星系氣體含量是如何組織成新恆星的方向邁出了重要的一步,他們的發現對我們瞭解宇宙在早期形成恆星的方式具有非常重要意義,因為當時銀河系碰撞頻繁且劇烈,所以恆星和星系的形成比現在更為活躍。

在這項研究當中,研究人員使用了位於智利的阿塔卡馬大毫米波陣列(ALMA)(一種組合成一個巨​​型望遠鏡的雷射望遠鏡網)來觀察一種稱為潮汐矮星系(TDG)的星系。首先TDG是由兩個古老的星系碎片碰撞而來的,它們的撞擊力非常大,它們活躍的恆星形成整個系統和環境,相較下來,試圖將我們自己的銀河系(據認為已有136億年歷史)和其他星系拼湊起來的科學家而言,我們一直在研究的小銀河系也是在一個劇烈、富含氣體的銀河系中所碰撞而誕生的,因此這也為我們提供了一個獨特的模型來研究極端環境中恆星形成的物理學。

汐矮星系(TDG)出現的分散氣體

作者卡洛爾·蒙代爾 Carole Mundell 教授說:「巴斯大學的研究人員通過觀察發現TDG的分子雲在大小和含量方面都與銀河系中的分子雲極為相似,這可能表示整個宇宙中的恆星形成過程都極為一致且非常普遍,然而出乎我們意料的是,研究中的TDG(標記為TDG J1023 + 1952)也出現了大量的分散氣體(在銀河系中氣體雲是迄今為止最突出的恆星形成因素),卡洛爾·蒙代爾教授說:「分子氣體以雲的形式出現的事實令人驚訝。」西班牙的Miguel Querejeta博士和該研究的作者補充說:「阿塔卡馬大毫米波陣列的觀測非常精確,因此我們可以有信心地說,我們研究的潮汐矮星系中擴散氣體的貢獻要比正常星系中的典型氣體高很多。」他補充說:「這很可能意味著潮汐矮星系中的大多數分子氣體都不會參與形成恆星的工作,這質疑了有關於所有恆星形成的主流假設。」

地球與它距離約5000萬光年

由於地球與TDG J1023 + 1952的距離很長(大約5000萬光年),所以用肉眼觀察時,分子氣體的個別雲層會在天空中顯示在最微小的區域,所幸ALMA可以區分我們肉眼看不到的最小細節。

蒙代爾教授說:「我們已經設法識別出只有距我們幾公里遠硬幣大小的雲。」他補充說:「令人驚奇的是,我們現在可以研究恆星和形成它們的氣體雲是在多激烈的碰撞下形成的,其細節與我們研究銀河系環境中形成的恆星也是大同小異的。」,這是最新一期的《天文學與天體物理學》,來自世界各地的科學家在遠距工作中共同努力的結果,他們的專業知識涵蓋了所有恆星、塵埃和物理學氣體以及星系演化的範疇。

圖片來源:alma

資料來源:University of Bath(2021,January 25).New galaxy sheds light on how stars form. Sciencedaily

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