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神秘沃尔夫盘改写宇宙演化认知

2020年6月4日7:19 环球解密

    现在主流宇宙理论认为我们的宇宙年龄为138亿年,类似我们银河系这样的盘状星系,需要至少60亿年的时间才能形成。

    (NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello)

    可是上周发表在《自然》期刊上的研究所发现的一个盘状星系沃尔夫盘(Wolfe Disk),却有着一百多亿年的历史,也就是说它应该在宇宙诞生后仅15亿年左右的时间就成形了。这项发现对现有星系的演化理论是个重量级挑战。

    现在的星系演化模型主要是“热吸积模型”,称在宇宙早期诞生的星系因为不断从周围吸收高温气体,形状应该是支离破碎的,过了几十亿年气体冷却后,才慢慢稳定成旋转的盘状。

    这个研究组最早在几年前第一次发现这个星系,近年通过更先进的望远镜,不仅证实了它的确是个盘状星系,还测到了一些属性,比如它以每秒272公里的速度旋转,和银河系的转速差不多。

    我们银河系的质量大约是太阳的一万亿倍,这个星系只有太阳的720亿倍。但是要知道,科学家观测到的情况是它在一百多亿年以前的情况,现在很可能也是巨大的星系。

    这份研究的负责人德国马普天文研究所的尼尔曼(Marcel Neeleman)说,发现如此古老的盘状星系太意外了,这说明现有的“热吸积模型”没能概括所有星系的演化模式。

    另有一种“冷吸积模型”,可能可以解释沃尔夫盘的形成。在这种情况下,快速吸收冷气团并合并,快速形成稳定的盘状物。较冷的气体对星系结构的影响比高温气体小。

    “在宇宙仅15亿年时候出现这个巨大旋转的冷星系盘,是支持冷吸积模型的证明。”研究报告说。

    研究者写道,冷吸积模型也有很多问题没有解决,比如尔夫盘的高转速、大量的冷气体,在数学模型中都无法再现。

    换句话说,这项发现展示了还有很多像银河系一样的星系的历史,值得我们去探索。

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