物理学家识别出宇宙中最古老的星系

时间：2021-08-09 16:52:10 来源：

‘Lambda冷暗物质宇宙学模型预测，绕着计算机模拟星系运行的卫星星系的分布。蓝色圆圈环绕着较亮的卫星，白色圆圈环绕着超微弱的卫星（微弱到它们在图像中不容易看到）。超微弱的卫星是宇宙中最古老的星系之一。它们是在宇宙只有大约1亿年的历史（相比之下，目前的年龄为138亿年）开始形成的。图片是通过Auriga项目的模拟生成的，该项目是由英国达勒姆大学计算宇宙研究所，德国海德堡理论研究所和德国马克斯·普朗克天体物理学研究所的研究人员进行的。’英国达勒姆大学计算宇宙学研究所/德国海德堡理论研究所/德国马克斯·普朗克天体物理学研究所。

物理学家发现，绕我们自己的银河系绕行的最微弱的卫星星系，是我们宇宙中形成的最早的星系之一。

一组学者的发现，包括达勒姆大学计算宇宙学研究所（ICC）的物理学家Carlos Frenk教授和Alis Deason博士以及美国哈佛大学-史密森尼天体物理学中心的Sownak Bose博士发现，表明包括Segue-1在内的星系，I号靴，Tucana II号和Ursa Major I已有130亿年的历史。

他们的发现发表在《天体物理学杂志》上。

达勒姆大学ICC主任卡洛斯·弗兰克（Carlos Frenk）教授说：“在银河系自己的后院中寻找在我们的宇宙轨道上形成的一些最早的星系，在天文上等同于找到最早居住在地球上的人类的遗骸。这是非常令人兴奋的。

“我们的发现支持了当前用于宇宙演化的模型，即'Lambda-冷-暗物质模型'，其中构成暗物质的基本粒子驱动宇宙演化。”

爆裂成光

宇宙学家认为，当宇宙大约380,000年时，最早的原子就形成了。它们是氢原子，是周期表中最简单的元素。这些原子聚集到云中并开始逐渐冷却，并沉降到从大爆炸中出现的小块或暗物质“光晕”中。

这个被称为“宇宙黑暗时代”的冷却阶段持续了大约1亿年。最终，在光环内部冷却的气体变得不稳定，并开始形成恒星–这些天体是有史以来第一个形成的星系。

随着第一个星系的形成，宇宙突然爆发，将宇宙的黑暗时代终结了。

宇宙黑暗时代

该研究小组确定了绕银河系运转的两个卫星星系种群。

第一个是非常暗淡的种群，由在宇宙黑暗时代形成的星系组成。第二个是由数亿年后形成的星系组成的稍亮的种群，一旦被第一个恒星发出的强烈紫外线辐射电离的氢能够冷却成更大的暗物质光环。

值得注意的是，研究小组发现，他们先前开发的星系形成模型与数据完全吻合，从而可以推断出卫星星系的形成时间。

Sownak Bose博士在这项工作开始时是ICC的博士学位学生，现在是哈佛-史密森尼大学天体物理学中心的研究员。他说：“这项工作的一个很好的方面是，它突出了理论模型的预测与真实数据之间的互补性。