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隱身不見：這就是天文學家們發(fā)現賽吉爾-1星系的天區(qū)，其中包含大約1000顆古老而暗弱的恒星，就位于銀河系附近。
借助凱克望遠鏡上的DEIMOS設備，天文學家們能判斷出哪些恒星是屬于同一星系，此處已經將這些成員星用綠色圓圈標示出來。
這是經過處理的圖像：將所有不屬于賽吉爾-1星系的恒星移出視野后看到的景象，不愧為“最暗弱”的星系。
這就是口徑達10米的夏威夷凱克望遠鏡，正是得益于它強大的觀測能力，天文學家們才得以發(fā)現賽吉爾-1星系的存在。
北京時間8月20日消息，科學家們宣布發(fā)現了一個銀河系周邊迄今已知最暗弱的星系，這個矮星系僅僅包含大約1000顆古老的恒星，游蕩在銀河系附近的幽暗空間中。這個矮星系名為“賽吉爾-1”(Segue 1)，其中絕大部分物質是暗物質，只有很小一部分質量由可見物質構成。根據測算，其實際質量要比它可觀測到的物質總量高出3400倍左右。 這個矮星系最初是在兩年前由美國耶魯大學的馬拉·吉哈(Marla Geha)和華盛頓卡內基研究院的約瑟夫·西蒙(Joshua Simon)利用夏威夷莫納克亞山頂的10米口徑凱克-II望遠鏡發(fā)現的。通過分析凱克-II和斯隆數字巡天項目的數據，他們做出了這一發(fā)現。 他們的觀測顯示這一星系正一同在空間運行，其運行特征顯示這是一個獨立的星系，而非僅僅是從附近另一個規(guī)模更大，包含更多恒星的半人馬座矮星系中剝離出來的“碎片”。 然而他們的這一結論卻遭到了和他們激烈競爭的一個英國劍橋大學科學小組的質疑。于是，為了證明這一點，吉哈博士和西蒙博士再次重返凱克望遠鏡，并利用那里的“深空外星系成像多天體攝譜儀”(DEIMOS)進行該星系運行速度的測量，不僅測量其相對銀河系的整體運動速度，還包括測量其內部各單顆恒星之間存在的相對運動。 西蒙博士說：假如這1000顆恒星便是這個矮星系中所包含的全部，或者說只有非常少量的暗物質存在，那么這些恒星的運行速度將非常均勻。 然而凱克望遠鏡的觀測結果并非如此。這個矮星系以大致每秒209公里的速度相對銀河系運動，但是其內部一些恒星成員的運動速度卻僅有每秒194公里，而另一些卻高達每秒224公里。吉哈說：“這表明賽吉爾-1星系內部必定含有大量的暗物質，以便加速這些恒星。” 很據計算結果，要想造成如觀測到的這般速度異常，該矮星系中隱藏的暗物質質量大約為60萬倍太陽質量。然而在望遠鏡中我們所能看到的卻僅僅只有1000顆恒星，質量都和太陽相仿。除此之外這一矮星系中的質量必定都屬于暗物質。 同樣令人興奮的還有，賽吉爾-1星系中幾乎都是由極其原始的恒星組成的。天文學上判斷恒星的形成年代是否古老有一個方法就是考察其重元素含量，通過光譜分析，科學家們可以較為精確地獲取恒星的重元素含量信息。 宇宙中的重元素是由恒星核聚變反應形成的。當古老恒星形成時，宇宙較為“年輕”，大量恒星尚未燃燒完其內部的氫和氦，進而合成一些重元素，如鐵和氧。因此，老年恒星的重元素含量會相對較低。在天文上，此類恒星被稱為貧金屬星。 借助凱克-II望遠鏡，研究小組成功地獲取了賽吉爾星系中6顆恒星的鐵元素含量數據，另一方面一個澳大利亞小組使用歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡(VLT)獲取了另外一顆成員星的鐵元素含量數據。 分析顯示，在這被觀測的7顆成員恒星中有3顆的鐵元素含量僅有太陽的不到1/2500。西蒙博士說：“這顯示這些恒星是我們已知最古老的恒星之一。”在此之前對銀河系中上千億顆恒星進行的搜索工作只發(fā)現了大約30顆此類古老的恒星。 吉哈博士說：“賽吉爾-1星系中已經找到了數量相當于銀河系中已知10%的古老恒星。這表明進行古老恒星研究時，矮星系應是非常重要的目標。”現在研究小組懷疑，在銀河系周邊的空間中還隱匿著更加暗淡的矮星系等待著我們去發(fā)現。西蒙說：“我們希望能找到更多類似賽吉爾-1這樣的矮星系。” 有關他們這一工作的論文已經發(fā)表在近期的《天體物理學報》上。(晨風) 。 |
