(資料圖片僅供參考)
大質量星系的形成演化機制是國際天文界探究的未解之謎。氣體如何流入星系以及流入的氣體如何驅動恒星形成的整個過程一直未被充分理解和清晰揭示。
清華大學天文系研究團隊5日在《科學》雜志上在線發表一項最新研究成果，研究人員歷時多年通過全波段數據探測到了早期宇宙中星系周圍氣體進入星系的詳細過程，證實了“循環內流”是宇宙早期大質量星系形成的關鍵，為理解星系“生態系統”以及星系的形成演化邁出了重要一步。據悉，這也是目前已知的國際上首次對星系的“循環內流”進行直接清晰成像。
圖為宇宙星系“循環內流”動圖。（研究團隊提供）
5日在清華大學舉辦的成果發布會上，清華大學天文系副教授蔡崢介紹，團隊利用目前世界上最大的光學天文望遠鏡——位于美國夏威夷的凱克望遠鏡，對110億光年外的一個巨大的氣體星云進行了觀測。團隊利用先進的成像光譜儀成功探測到了星系周圍氣體的多種元素輻射，并進一步估計出氣體中重元素的大尺度空間分布。
研究團隊通過光譜和數值模擬分析發現，這些星系周圍富含重元素的電離氣體，是早先被星系中心的活動星系核噴射到星系周圍再冷卻下來，然后在引力和環境角動量共同作用下，又重新回流入星系——這樣的過程被稱為“循環內流”。進一步研究表明，這種循環氣體流是朝著星系流入的，可以促進恒星形成和大質量星系的發育。
圖為宇宙星系“循環內流”示意圖。（研究團隊提供）
“此次發現對星系如何與大尺度環境進行物質交換提供了清晰的圖景，表明‘循環內流’是驅動宇宙早期大質量星系形成的重要機制。”蔡崢說。
據悉，未來，該研究團隊還將結合更大口徑或更大視場的光譜巡天望遠鏡，如正在建設中的MUST巡天望遠鏡，對不同的星系和不同的宇宙環境進行觀測，這將有望幫助人們揭示星系中恒星形成的全貌。
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