科學家發現一個含有38個星系的大型星系群,在宇宙誕生的初期已經形成,按照現有的星系演化模型它當時應該正處於產生大量新星的發展期,可奇怪的是,它裡面的多數星系已經死亡。
研究人員從美國凱克天文台(Keck Observatory)的紅外探索多目標光譜儀(MOSFIRE)的觀測數據中發現了這個奇特的星系群MAGAZ3NE J095924+022537。
現在主流的宇宙演化理論認為,大約138億年前的一次大爆炸誕生了宇宙,之後在引力、炙熱的氣體,以及暗物質的作用下,逐漸演化出大量星系。這些星系在誕生新星的過程中逐漸消耗自身的燃料,最後衰老走向死亡。
觀測數據顯示,MAGAZ3NE J095924+022537星系群距離地球118億光年,也就是說科學家現在所看到它的景象,是這個星系群118億年前的狀態。
科學家把在宇宙早期形成的星系群稱為「原始星系群」(protocluster)。那時的星系群應該是處於相當年輕的階段。從目前其它觀測數據來看,同期多數星系的確都在大量誕生新星。
主要研究者之一加利福尼亞大學河濱分校(University of California, Riverside,縮寫為UCR)的伊恩·麥康納奇(Ian McConachie)說:「在此之前我們所觀測到的處於宇宙早期階段的所有原始星系群,裡面的星系都在誕生大量新星,可難以置信的是,這個MAGAZ3NE J0959星系群裡面的很多星系已經不再誕生新星。」
麥康納奇說:「我們現在看到的景象,是這個原始星系群在宇宙誕生還不到20億年的時候的景象。」
合作研究者本傑明·福雷斯特(Benjamin Forrest)介紹說,MAGAZ3NE J0959的中心有一個超級巨大的星系,質量超過2000億個太陽。
福雷斯特說:「為什麼這麼大的一個星系,以及它周圍相鄰的很多個星系,在宇宙還那麼年輕的時期已然處於不活躍的狀態,這是一個巨大的謎。」
福雷斯特說,這還只是基於地面望遠鏡的觀測所做出的發現,最近韋伯望遠鏡(James Webb Space Telescope)已經成功抵達太空軌道,將來也許會發現更多類似奇特的星系。
「如果不活躍的原始星系群數量很多,那意味著現有的原始星系群演化理論需要進行大幅度修正。」
這份研究發表於《天體物理學期刊》(The Astrophysical Journal)。