原子氣體是恆星形成的主要原料,也是星系之間的重要介質。 通過觀察宇宙中的原子氣體,我們可以揭示宇宙起源和演化的奧秘。
然而,觀察宇宙中的原子氣體並不容易,因為它們通常非常稀薄和暗淡,需要非常靈敏的儀器才能探測到。 幸運的是,中國科學家利用世界上最大的單口徑射電望遠鏡——500公尺口徑球面射電望遠鏡(FAST)在宇宙中發現了乙個巨大的原子氣體系統。
它的規模比我們自己的銀河系大20倍,達到200萬光年。 它也是迄今為止已知的宇宙中最大的原子氣體系統。 這一發現是中國天眼FAST的重要成果之一,已發表在《自然》雜誌上。
原子氣體是宇宙中所有天體形成的基礎,它們可以通過氫原子發出的無線電波段訊號被射電望遠鏡探測到。
中國的天眼FAST是世界上規模最大、靈敏度最高的單口徑射電望遠鏡,能夠捕捉到極微弱的射電訊號,揭示宇宙中天體起源和演化的秘密。
這個龐大的原子氣體系統位於乙個著名的密集星系群“史蒂芬五重奏”周圍,它由五個緊密相連的星系組成,是天文學家研究星系演化的重要物件。
史蒂芬五重奏是乙個由五個星系組成的緊湊星系群,位於飛馬座的方向,距離我們大約3億光年。 它的名字**於2024年由天文學家愛德華·史蒂芬(Edward Stephen)在法國馬賽天文台首次觀測到。 這組星系是了解宇宙歷史的重要視窗,因為它使我們能夠看到最早的星系和恆星的樣子。
這個主要由氫原子組成的原子氣體系統達到了200萬光年的規模,是銀河系大小的20倍。 由於氫原子被激發時發出的特定波長的輻射,因此會出現紅色光暈。 光暈的厚度反映了氣體的密度,氣體越稀。 這些氣體不是集中在星系群的中心,而是散布在周圍的空間中,距離星系群的核心約100萬光年。
科學家推測,這種氣體可能是星系群形成早期的殘餘物,當時星系之間的相互作用非常劇烈,以至於一些氣體被拋到了星系群的邊緣。 這些氣體已經存在了大約10億年,但令人驚訝的是,它們仍然是原子,沒有被太空中的紫外線輻射電離到等離子體中。
這一現象挑戰了現有的理論,為進一步研究宇宙中氣體和星系的演化提供了新的課題。
中國天眼的這一發現,不僅展示了其超高靈敏度和極微弱的天體探測能力,也為我們提供了乙個全新的視角,讓我們了解隱藏在宇宙中的浩瀚原子氣體系統,這可能比我們想象的更常見、更重要。 通過對這些原子氣體系統的研究,我們可以更好地了解宇宙中星系和氣體的演化,也可以更深入地探索宇宙的奧秘和美麗。