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中新網(wǎng)北京10月19日電 (記者 孫自法)在人類眼中，地球所在的太陽系已經(jīng)非常浩瀚，人類探測(cè)器至今還無法飛出太陽系，但在宇宙視角下，太陽系只不過是銀河系中微不足道的一粒塵埃，比銀河系還要大20倍的原子氣體系統(tǒng)又會(huì)是怎樣的存在？中國天眼(FAST)最新就在宇宙中發(fā)現(xiàn)了這樣的存在。

FAST探測(cè)到的在著名致密星系群“斯蒂芬五重星系”周圍天區(qū)中的原子氣體分布(用紅色光暈顯示：光暈越薄表示氣體柱密度越低)。圖中背景為用光學(xué)望遠(yuǎn)鏡得到的彩色光學(xué)圖像，“斯蒂芬五重星系”位于圖像中間。嵌入圖是韋布空間望遠(yuǎn)鏡最近發(fā)布的紅外波段彩圖：藍(lán)光和白光代表在近紅外波段的恒星輻射，橙色光和紅光代表在中紅外波段的氣體和塵埃輻射(圖源：NASA、ESA、CSA、STScI)。 中科院國家天文臺(tái) 供圖

中國科學(xué)院國家天文臺(tái)徐聰研究員領(lǐng)導(dǎo)的國際團(tuán)隊(duì)，近日利用被譽(yù)為中國天眼的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡，對(duì)宇宙中著名致密星系群“斯蒂芬五重星系”及周圍天區(qū)的氫原子氣體進(jìn)行成像觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)1個(gè)尺度大約為200萬光年的巨大原子氣體系統(tǒng)，比人類所在的銀河系大20倍。

這是迄今為止在宇宙中探測(cè)到的最大的原子氣體系統(tǒng)，得益于中國天眼超高靈敏度帶來的前所未有的極端暗弱天體探測(cè)能力。該項(xiàng)天文重大發(fā)現(xiàn)及研究成果論文，北京時(shí)間10月19日夜間在國際著名學(xué)術(shù)期刊《自然》在線發(fā)表。

徐聰研究員介紹說，觀測(cè)宇宙中的氣體是天體物理中一個(gè)非常重要的研究課題。宇宙中所有天體的起源都離不開原子氣體，例如星系主要的演化過程就是不斷從宇宙空間吸收原子氣體然后將其轉(zhuǎn)化為恒星的過程。射電天文波段能夠?qū)τ钪嬷械脑託怏w進(jìn)行直接觀測(cè)，中國天眼是當(dāng)今世界上口徑最大、靈敏度最高的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，能夠探測(cè)到遠(yuǎn)離星系中心的極其稀薄的彌散原子氣體所發(fā)出的暗弱輻射，從而為研究宇宙中天體的起源打開了一個(gè)嶄新的窗口。

中國天眼最新發(fā)現(xiàn)20倍銀河系的巨大原子氣體系統(tǒng)，揭示了在遠(yuǎn)離致密星系群“斯蒂芬五重星系”中心的外圍空間存在大尺度的低密度原子氣體結(jié)構(gòu)。這些氣體結(jié)構(gòu)的形成很可能與“斯蒂芬五重星系”早期形成時(shí)，星系間相互作用的歷史有關(guān)，已經(jīng)存在了大約10億年。

徐聰表示，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)對(duì)研究星系及其氣體在宇宙中的演化提出了挑戰(zhàn)，因?yàn)楝F(xiàn)有理論很難解釋為什么在如此漫長(zhǎng)的時(shí)間里，這些稀薄的原子氣體仍沒有被宇宙空間中的紫外背景輻射電離。中國天眼的這項(xiàng)觀測(cè)成果預(yù)示著宇宙中可能存在更多這樣大尺度的低密度原子氣體結(jié)構(gòu)。

據(jù)了解，致密星系群“斯蒂芬五重星系”于1877年被法國天文學(xué)家斯蒂芬發(fā)現(xiàn)并以其名字命名，從發(fā)現(xiàn)至今，“斯蒂芬五重星系”一直是最受天文學(xué)界關(guān)注的星系群，也成為美歐最新一代韋布空間望遠(yuǎn)鏡(JWST)第一批觀測(cè)并首次向公眾展示的5個(gè)目標(biāo)之一。

關(guān)鍵詞： 斯蒂芬五重星系 致密星系 國家天文臺(tái)