有记录以来最早、最热的星系团气体可能会改变我们的宇宙学模型

天文学家在大爆炸后 14 亿年发现了一个令人惊讶的高温星系团,挑战了现有的星系团形成理论。

来源:Scientific Inquirer

由加拿大研究人员领导的一个国际天文学家小组发现了宇宙中不应该存在的东西:大爆炸后仅 14 亿年的星系团就充满了炽热的气体,比理论预测的要早得多,温度也高得多。

今天发表在《自然》杂志上的这一结果可能会颠覆当前的星系团形成模型,该模型预测这样的温度只会出现在宇宙生命后期更成熟、稳定的星系团中。

“我们没想到在宇宙历史这么早的时候就能看到如此炽热的星团大气,”主要作者、不列颠哥伦比亚大学物理和天文学系的博士生周大志说道。 “事实上,一开始我对这个信号持怀疑态度,因为它太强了,不真实。但经过几个月的验证,我们确认这种气体的温度至少是预测的五倍,甚至比我们在当今许多星团中发现的气体更热、更有能量。”

“这告诉我们,早期宇宙中的某些东西,可能是星团中最近发现的三个超大质量黑洞,已经向周围环境注入了大量能量并塑造了年轻的星团,其形成时间比我们想象的要早得多,强度也更大,”合著者、达尔豪斯大学教授斯科特查普曼博士说,他在加拿大国家研究委员会 (NRC) 期间进行了这项研究

调查婴儿集群

回顾大约 120 亿年前,研究人员重点关注了一个名为 SPT2349-56 的“婴儿”星系团。为此,研究小组使用了一组称为阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列 (ALMA) 的射电望远镜,其中包括由 NRC 设计、制造和测试的仪器。

这个婴儿星团相对年轻来说是巨大的,其核心直径约为 500,000 光年,与银河系周围的光环大小相当。它包含 30 多个活跃星系,恒星形成速度比我们自己的星系快 5,000 倍以上,所有这些都位于一个非常紧凑的区域。