綠豌豆、藍(lán)莓、紫葡萄……在浩瀚宇宙中,天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個(gè)“星系果蔬園”。
依托郭守敬望遠(yuǎn)鏡(LAMOST)的海量光譜數(shù)據(jù),來(lái)自中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)等單位的研究人員新發(fā)現(xiàn)了1417個(gè)致密星系,其中包括739個(gè)綠豌豆星系、270個(gè)藍(lán)莓星系和388個(gè)紫葡萄星系。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《天體物理學(xué)報(bào)》。
“這是迄今為止一次性新發(fā)現(xiàn)致密星系數(shù)量最多的研究工作。此前已經(jīng)被其他望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到,被國(guó)外科學(xué)家證實(shí)并發(fā)表過(guò)相關(guān)研究成果的致密星系,總共才有800個(gè)。這些星系個(gè)頭小、亮度暗,觀測(cè)難度高!敝袊(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員羅阿理近日在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)強(qiáng)調(diào)。
或許有人會(huì)有疑問(wèn),為什么這些新發(fā)現(xiàn)的致密星系會(huì)以蔬菜、水果的名字命名?
對(duì)此,羅阿理解釋說(shuō):“在觀測(cè)數(shù)據(jù)生成的圖像上,這些星系呈現(xiàn)出不同的顏色和形態(tài),因此天文學(xué)家就根據(jù)它們的顏色和形態(tài),以生活中比較常見(jiàn)的水果、蔬菜為它們?nèi)∶。比如,綠豌豆星系在圖像上呈現(xiàn)為綠色,形態(tài)極其致密,看起來(lái)圓圓的,像個(gè)豆子。”
研究人員利用LAMOST光譜數(shù)據(jù)對(duì)這些新發(fā)現(xiàn)致密星系的恒星形成率、金屬豐度以及環(huán)境進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
“我們發(fā)現(xiàn),這些致密星系具有更高的恒星形成率、更低的金屬豐度。一般星系往往都處于星系團(tuán)的環(huán)境,而這些致密星系相互之間距離更遠(yuǎn),位于更加離散的宇宙環(huán)境中!绷_阿理說(shuō)。
綠豌豆星系的發(fā)現(xiàn),來(lái)源于有天文愛(ài)好者參與的“星系動(dòng)物園”計(jì)劃。在對(duì)斯隆數(shù)字巡天(SDSS)觀測(cè)到的不同星系按照形態(tài)進(jìn)行分類(lèi)時(shí),天文愛(ài)好者發(fā)現(xiàn)了251個(gè)極其特別的樣本,它們很難被歸為已知的星系類(lèi)型!昂髞(lái),這些樣本被命名為綠豌豆星系。”羅阿理解釋。
綠豌豆星系有著很低的金屬豐度、很高的恒星形成率,其質(zhì)量能在幾億年的時(shí)間內(nèi)翻倍。它們大約在距離我們15億到50億光年的位置上,體積不到銀河系的十分之一,質(zhì)量不足銀河系的百分之一,但卻在以10倍于銀河系的速度孕育恒星。
“在宇宙早期的星系中,如此驚人的恒星形成率非常普遍,但在今天卻難得一見(jiàn)!敝袊(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)博士生劉思琦說(shuō)。
致密星系中比較典型的還有在圖像上呈現(xiàn)藍(lán)色的藍(lán)莓星系和呈現(xiàn)紫色的紫葡萄星系。
劉思琦介紹,藍(lán)莓星系比綠豌豆星系更加致密,體積不足銀河系的三千分之一,質(zhì)量不到銀河系的萬(wàn)分之一;藍(lán)莓星系是離我們更近的致密星系,而紫葡萄星系和我們的距離介于綠豌豆星系和藍(lán)莓星系之間,或者比綠豌豆星系更遠(yuǎn)。
“這些新發(fā)現(xiàn)的致密星系質(zhì)量范圍大約在31萬(wàn)至100億倍太陽(yáng)質(zhì)量之間。其中,距離地球最遠(yuǎn)的星系在約90億光年外。”羅阿理補(bǔ)充道。
隨著LAMOST巡天的繼續(xù)開(kāi)展,未來(lái)更多的綠豌豆星系、藍(lán)莓星系及紫葡萄星系將會(huì)陸續(xù)被發(fā)現(xiàn),將為揭示早期宇宙如何形成恒星以及理解包括銀河系在內(nèi)的眾多星系是如何演化的打開(kāi)新窗口。