天文學(xué)家探測到一個距離地球約100億光年的“迷你光暈”結(jié)構(gòu)。這是有史以來發(fā)現(xiàn)的最遙遠(yuǎn)的此類結(jié)構(gòu),距離是此前已知光暈的兩倍。這一“宇宙探針”的發(fā)現(xiàn),為理解宇宙中那些塑造星系團(tuán)演化的力量提供了重要線索,標(biāo)志著在探索宇宙隱藏機(jī)制方面邁出關(guān)鍵一步。相關(guān)研究成果發(fā)表于新一期《天體物理學(xué)雜志快報》。
所謂“迷你光暈”,是由彌漫在星系團(tuán)內(nèi)部空間的高能帶電粒子構(gòu)成,這些粒子與磁場相互作用,發(fā)出可以從地球上探測到的無線電波。這類信號通常非常微弱,但其分布廣泛,覆蓋范圍可達(dá)數(shù)百萬光年,因此被認(rèn)為是研究宇宙演化歷史的重要“探針”。
新發(fā)現(xiàn)的“迷你光暈”正是圍繞著遙遠(yuǎn)星系團(tuán)的巨型高能粒子云。研究表明,早在宇宙誕生僅約40億年后,整個星系團(tuán)就已被高能粒子和磁場所包圍,經(jīng)歷了持續(xù)而劇烈的能量過程。
由加拿大蒙特利爾大學(xué)和英國杜倫大學(xué)計(jì)算宇宙學(xué)研究所領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì),此次分析了來自低頻陣列(LOFAR)射電望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)。LOFAR是一個橫跨歐洲8個國家、由超過10萬個天線組成的龐大觀測網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)LOFAR將“目光”投向SpARCS1049星系團(tuán)時,意外捕捉到一個微弱但廣泛的無線電信號。進(jìn)一步分析確認(rèn),這一信號并非源自某個特定星系,而是來自星系之間廣闊空間中的高能粒子區(qū)域。
這個彌漫的無線電源綿延超過一百萬光年,正是“迷你光暈”的典型特征。“這就像我們發(fā)現(xiàn)了一片巨大的宇宙海洋,整個星系團(tuán)長期沉浸在高能粒子之中!眻F(tuán)隊(duì)成員形容道。而在如此遙遠(yuǎn)的距離上探測到如此強(qiáng)的無線電信號,意味著這些高能粒子及其背后的能量過程,在幾乎整個宇宙歷史上都在塑造著星系團(tuán)的演化。
新發(fā)現(xiàn)同時也為研究宇宙大尺度結(jié)構(gòu)的形成與演化提供了新的窗口。