天文學的不解之謎可能有答案了: 科學家說 110億年前古老的類星體放慢了恆星的形成

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在畫家的概念下,出現在照片模糊地區的受熱星際風(heated galactic wind),源自於一個在黑洞邊緣的明亮類星體(quasar),散播塵埃和空氣。如果可以被冷卻,塵埃和空氣會開始形成恆星。Johns Hopkins University.

一個在天文物理學存在已久的問題,研究人員看起來有一個解釋了:為什麼在宇宙中,恆星形成的腳步在110億年前慢下來?"

在110億年前,星系到達它們最忙於製造恆星的時段,然後變慢下來。

天文學家在這個發生什麼事的問題上,困惑了好幾年。

英國皇家天文學會月報(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)報導他們所發現的研究人員解釋:"答案是來自恆星形成的星系之間類星體(quasar)的能量反饋。"

“也就是說,由類星體放射出的強烈輻射和星系規模的風,加熱了雲的塵埃和氣體。這個熱阻止了物質的冷卻和更濃稠的雲的形成,以及阻止最終恆星的形成。"

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科學家仔細檢查17,468個星系的資料,然後發現一個被命名為蘇尼亞耶夫澤爾多維奇效應(Sunyaev-Zel’dovich effect,SZ effect)的能量追蹤器。

這個現象,在將近50年前被兩位物理學家所預測,以他們的名字命名;出現在當高能量電子擾亂宇宙背景微波(Cosmic Microwave Background,CMB)的時候。CMB是大約在137億年前,過熱的宇宙誕生下的一個殘餘物。

來自約翰·霍普金斯大學的首席作者Devin Crichton說:"熱能量程度會被分析,以便於觀察它們是否會上升到發生停止恆星形成的預測之上。一大堆的星系被研究,給予研究在統計上的重要性。"

他補充:"由於能量反饋而關掉恆星的形成,一定會廣泛地發生。"

為了要執行呈現出SZ效應的微弱溫度量測,研究小組使用了兩個地面望遠鏡所收集的資料;一個在新墨西哥州阿帕契點天文台(Apache Point Observatory)的光學望遠鏡以及在智利北邊的阿塔卡瑪宇宙望遠鏡(Atacama Cosmology Telescope),還有歐洲太空總署的赫雪爾太空望遠鏡(Herschel Space Observatory)上面的光譜和測光成像接收器(Spectral and Photometric Imaging Receiver,SPIRE)。

同樣來自約翰·霍普金斯大學的共同作者Tobias Marriage博士說:"使用幾個不同長處的儀器來搜尋SZ效應,是相當新的方法,它是一種相當古怪的溫度計。"

他說:"我會爭論這是類星體能量反饋出現的第一個有說服力的觀察證據。當時宇宙只有它現在年紀的四分之一,在那時候宇宙恆星的形成是最劇烈的。"

“儘管這個發現不是決定性的,證據是非常令人注目的,而且讓科學家感到興奮。"

來源: Sci News

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