幾十億歲的年輕星系團：位於宇宙密度最大地方
這張馬賽克展示228個年輕星系團，照片彩色區域的氣體和塵埃密度很高。
新浪科技訊 北京時間4月8日消息，據國外媒體報道，天文學家成功觀測到了很多年輕星系團，並為它們拍攝了很多照片。說它們年輕，是因為相比138億歲的宇宙，它們只有幾十億歲。這次觀測到的年輕星系團總共有200多個，是迄今為止，規模最大的一次發現。它們的發現將為研究暗物質、星系的形成和演變提供線索。
在宇宙學中，星系團是宇宙的支柱結構，它們是包含宇宙所有物質的倉庫。儘管天文學家之前也觀測到了很多星系團，但其中的年輕星系團卻很少。年輕星系團難於觀測的原因很多。首先，年輕星系團離地球很遠，而離的越遠，光的傳播時間越長，光到達地球時的強度就越弱；其次，因為年輕，它們沒有足夠的時間來形成耀眼的恆星。此外，年輕星系團在廣袤宇宙中佔據的空間也很少。加州大學聖克魯茲分校的天文學家David Koo就說：「它們只佔了宇宙空間的百分之一，但卻是宇宙中密度最大的地方，它們就像太空中的超級富豪。」在本次發現之前，天文學家只觀測到了幾個年輕星系團。
但這一次，得益於普朗克衛星，天文學家在宇宙邊緣發現了這些年輕星系團，並且推斷它們在宇宙30億歲時開始形成。Koo雖然沒有參與這次發現，但他說：「這些新發現的年輕星系團有很多地方可以研究，這次發現令人印象深刻。」
普朗克衛星的主要任務是研究宇宙的微波背景輻射，微波背景輻射是宇宙大爆炸的殘留物，在宇宙大爆炸後就充斥著宇宙。但普朗克衛星也可以測量其它波段的光，這使它捕捉到了早期星系的信號。完成普朗克衛星數據的處理工作後，天文學家在得到的照片中發現了200多個亮點（在下圖中的紅色橢圓形中用黑點表示）。然後，他們用赫雪爾太空望遠鏡（能夠探測遠紅外和波長小於1毫米的光）分別探測了這些亮點。放大亮點後，天文學家發現它們的密度非常高，每個亮點至少包含了10個年輕星系，這些年輕星系產生新恆星的速度是銀河系的1500倍。
普朗克衛星眼中的宇宙。中間的白帶是銀河，黑點是年輕星系團。周圍的插圖是星系團的放大圖，黃色等高線表示密度。
這些年輕星系還處在成長期，類似年輕人，它們也容易受到同齡人的影響。這些星系的中心已經形成了大量黑洞，黑洞們可能會形成強風，從而將周圍星系的氣體吹走。而氣體是恆星的組成成分，這意味著如果本星系的氣體被周邊星系吹跑後，本星系就不能產生恆星了。此外，周邊星系的萬有引力也能夠拉走本星系的恆星和氣體。這些都會影響年輕星系的形成，但是，星系的形成過程會多大程度決定星系的命運呢？還是說，星系的命運主要是由內在性質（比如大小和質量）決定？通過研究這些年輕星系團，可能有助於回答這些問題。Koo說：「我們已經找到這個稀有區域，可以把區域內外的星系性質作對比，從而得到答案。」
星系團也是宇宙暗物質的中心，暗物質無法直接觀測，它是「團結」所有星系的神秘萬有引力。美國亞利桑那大學的天文學家，參與這一新研究的Brenda Frye說：「年輕星系團也許為我們提供了研究暗物質的最佳途徑。星系並不能隨意運動，它們會受萬有引力的影響。」換句話說，通過研究年輕星系團中的星系如何運動，天文學家可以推導暗物質的萬有引力影響，估量暗物質的性質，明白暗物質在年輕星系團生命中的作用。
現在，天文學家需要確認這些年輕星系團是真的星系團，而不是很多星系碰巧出現在同一位置。雖然它們看上去很像星系團，但沒有全面的分析，誰也不能確定。確定工作完成後，科學家就需要仔細研究每個年輕星系團的細節。Koo說：「要想完全了解它們，需要很多年的後續研究，現在看來，對它們的研究前景遠大。」
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