由加州大學天文臺(UCO)領導的一個天文學家團隊對一個如此微弱、如此原始的星系進行了詳細研究，這個星系就像一個時間膠囊，在宇宙誕生后不久就被密封起來，但卻被凱克天文臺(W. M. Keck Observatory)的最新技術打開。利用Keck宇宙網絡成像儀(KCWI)，研究小組發(fā)現(xiàn)了一個奇異、孤立的超擴散星系(UDG)。

這個透明幽靈般的星系，名為DGSAT I，與目前關于超擴散星系(UDG)形成的理論相矛盾。所有先前研究的超擴散星系(UDG)都是在星系團中，這為曾經的“正?！毙窍堤峁┝死碚摶A，但隨著時間的推移，由于星系團內部的劇烈事件，超擴散星系(UDG)被炸成了蓬松的一團。

博科園-科學科普：UCO博士后學者、該研究的第一作者伊格納西奧馬丁納瓦羅(Ignacio Martin-Navarro)說：對于星系的起源，從螺旋星系到橢圓星系，從巨型星系到矮星系，似乎有一幅相對清晰的圖畫。然而，最近發(fā)現(xiàn)的可持續(xù)發(fā)展目標對這幅圖景的完整性提出了新問題。到目前為止，所有被詳細研究的可持續(xù)發(fā)展目標都是在星系團內部：密集的暴力相互作用區(qū)域，在那里，星系剛誕生時的特征就被困難的青春期打亂了。該小組的研究結果將發(fā)表在2019年4月11日出版的《皇家天文學會月報》上，現(xiàn)在可以在網上查閱。因為DGSAT I是在集群之外發(fā)現(xiàn)的超擴散星系(UDG)一個罕見例外，所以它可以提供一個更清晰的窗口來了解過去。

圍繞它的活動并不多，不會影響它的構成和演變。為了找出這個星系在星光下如此稀疏的原因，研究小組使用KCWI繪制了這個星系的組成圖。該研究報告的作者之一、加州大學洛杉磯分校天文學家、圣何塞州立大學(San Jose State University)物理與天文學系副教授亞倫羅曼諾斯基(Aaron Romanowsky)說：星系的化學組成提供了它形成時環(huán)境條件的記錄，就像人體中的微量元素可以揭示一個人一生的飲食習慣和暴露在污染物中的方式一樣。DGSAT的化學組成讓研究人員大吃一驚，與大爆炸后誕生的古老星系相比，今天的星系通常含有更多的重元素，比如鐵和鎂。

但KCWI顯示DGSAT I似乎貧血，這個星系的鐵含量非常低，就好像它是由幾乎未受超新星死亡影響的原始氣體云形成。然而DGSAT I的鎂含量是正常的，這與天文學家們期望在現(xiàn)代星系中發(fā)現(xiàn)的是一致。這很奇怪，因為這兩種元素都是在超新星事件中釋放，通常找不到一個另一個。羅曼諾斯基說：我們不了解污染物的這種組合，但想法之一是，超新星的極端爆炸導致星系在青春期的大小發(fā)生脈動，這種脈動的方式使鎂優(yōu)先于鐵。超擴散星系(UDG)是一種相對較新的星系，于2015年首次被發(fā)現(xiàn)。它們和銀河系一樣大，但恒星數(shù)量卻比我們的銀河系少100到1000倍，因此幾乎看不見它們，也很難研究。

KCWI以其極高的靈敏度和捕捉宇宙中最微弱和最遠物體(如UDGs)的高分辨率光譜的能力，旨在克服這一障礙。合著者、加州大學洛杉磯分校天文學和天體物理學教授讓·布羅迪(Jean Brodie)說：世界上只有另外一種具有KCWI能力的儀器，能夠讓我們測量低表面亮度星系的化學成分，但這顆衛(wèi)星位于南半球，無法很好地看到位于北半球的DGSAT一號。KCWI進行一種被稱為積分場光譜的觀察，用三維而不是二維的方式獲取數(shù)據。傳統(tǒng)上，天文學家有兩種研究天體的方法，一種是通過成像，另一種是通過光譜。這臺儀器打破了兩者之間的障礙。在一次觀測中，KCWI捕獲圖像和圖像中每個像素的光譜，從而揭示對象的物理屬性，如組成、溫度、速度等。

凱克天文臺首席科學家約翰·奧米拉說：我們建立KCWI就是為了這些觀察;繼續(xù)推進從最微弱物體中獲取最多信息的前沿。我們非常興奮地看到，可以和凱克一起研究更多像DGSAT I這樣的天體，并繼續(xù)改變我們對星系如何形成和隨時間變化的理解。研究人員計劃再次使用KCWI，這一次是對另一種類似DGSAT I的UDG進行更深入的觀察，他們計劃更詳細地梳理它的組成，希望能解開更多的數(shù)據，幫助天文學家鎖定超擴散星系(UDG)的起源。人們提出了各種各樣的想法，從平凡的到奇異的。一個有趣的可能性是，這些幽靈般的星系中一些是來自宇宙黎明的活化石，那時恒星和星系出現(xiàn)在與今天大不相同的環(huán)境中，它們出生確實是一個迷人的謎，研究團隊正在努力解決！

博科園-科學科普｜研究/來自: WM凱克天文臺

參考期刊文獻:《皇家天文學會月報》

DOI: 10.1093/mnras/stz252

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