任霄鹏

 

 

2004年12月，一条名为“美科学家发现宇宙最年轻星系”的新闻被广为转载，说的是NASA哈勃望远镜发现了“比银河系小120亿岁”的I Zwicky 18星系，而且它离地球的距离是众多幼年星系中最近的（约4500万光年）。

 

由于现行理论认为，宇宙中星系的形成时间应是在“大爆炸”发生后的第一个10亿年中，最迟也不超过130亿年。因此，科学家当时认为，找到了最年轻的星系也就意味着找到了宇宙的一个“边界”。不过，令人费解的是，它与地球的距离无论如何也不应该仅有区区4500万光年。

 

天文学家利用哈勃太空望远镜进行的最新观测，打消了上述的疑云。他们发现，I Zwicky 18星系中存在着昏暗但已经比较古老的恒星，这表明该星系至少在10亿年前就开始有恒星诞生，而绝非之前认为的在过去120亿年里没有“动作”。这一发现或许也意味着，I Zwicky 18的形成时间和其他星系相差无几。相关论文发表在10月1日的《天体物理学杂志通讯》（Astrophysical Journal Letters）上。

 

不过，领导该项研究的欧空局/空间望远镜科学研究所（European Space Agency/Space Telescope Science Institute）的Alessandra Aloisi表示，“尽管该星系没有之前认为的那么年轻，但它的发展演化过程绝对是附近宇宙空间中很有挑战性、十分特别的一个。”

 

地基观测已经表明，I Zwicky 18是一个主要由氢和氦组成的巨大低温气团，也就是说其内部恒星还没有产生与其他星系恒星相当的较重元素，如碳、氮和氧。这说明该星系的恒星形成速度比起同时代的星系来，要慢得多。这又带来了一个突出的问题：为何I Zwicky 18在过去漫长的岁月里形成的恒星如此之少，而眼下却又开始大量产生新恒星。

 

新的观测的另一个成果是重新确定了I Zwicky 18星系与地球间的距离。Aloisi和她的小组此次观测到了三颗造父变星（Cepheid variable），利用它们伴随着亮度变化的规律性脉冲并与理论模型对比，研究人员确定了I Zwicky 18星系距离地球的距离为5900万光年，这一距离比之前多了1000多万光年。该星系超出预想的距离可能也是天文学家迟迟没有发现其内部昏暗恒星的原因之一。事实上，观测I Zwicky 18星系中的恒星几乎需要哈勃望远镜的极限敏感性和分辨率。

 

长期以来，造父变星一直是天文学家确定宇宙尺度的工具。而最新的观测是科学家首次在变星中发现如此之少的重元素，这有望为科学家带来对变星属性的特殊认识。（科学网 任霄鹏/编译）