科學家發現1處比銀河系大20倍的原子氣體系統(圖)

圖中背景為用光學望遠鏡得到的彩色光學圖像。「史蒂芬五重星系」位於圖像中間。嵌入圖是韋布空間望遠鏡最近發布的紅外波段彩圖：藍光和白光代表在近紅外波段的恆星輻射，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）

【看中國2022年10月21日訊】國際學術期刊《自然》雜誌10月19日發表文章稱，「中國天眼」( 500 米口徑球面射電望遠鏡 FAST ) 近日對緻密星系群「斯蒂芬五重星系」及周圍天區的氫原子氣體進行成像觀測時，發現了1個尺度大約為 200光年的巨大原子氣體結構，尺度比銀河系大20倍。這是迄今為止在宇宙中探測到的最大的原子氣體結構。

比銀河系大20倍！目前宇宙最大原子氣體結構被發現

宇宙中所有天體的起源都離不開原子氣體。中國天眼是當今世界口徑最大、靈敏度最高的單口徑射電望遠鏡，其所擁有的超高靈敏度，能夠探測到遠離星系中心的極其稀薄的瀰散原子氣體所發出的闇弱輻射。科研團隊選中了著名緻密星系群「斯蒂芬五重星系」，期望突破以往的觀測極限。

據瞭解，緻密星系群「斯蒂芬五重星系」自 1877 年被發現以來，一直是天文學領域最受關注的星系群，也成為美歐最新一代韋布空間望遠鏡（JWST）第一批觀測並首次向公眾展示的5個目標之一。

這項最新發現表明，在遠離該星系群中心的外圍空間，存在大尺度的低密度原子氣體結構。這些氣體結構的形成很可能與「斯蒂芬五重星系」早期形成時，星系間相互作用的歷史有關，已經存在了大約10億年。

領導該研究的中國科學院國家天文台研究員徐聰表示，這項發現對研究星系及其氣體在宇宙中的演化提出了挑戰，因為現有理論很難解釋為什麼在如此漫長的時間裏，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」的這項觀測成果預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構。

「中國天眼能夠探測到遠離星系中心的極其稀薄的彌散原子氣體所發出的暗弱輻射，為研究宇宙中天體的起源打開了一個嶄新的窗口。這項發現對研究星系及其氣體在宇宙中的演化提出了挑戰，因為現有理論很難解釋為什麼在如此漫長的時間裡，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。」徐聰說。

觀測宇宙中的氣體是天體物理中一個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化為恆星的過程，射電天文波段能夠對宇宙中的原子氣體進行直接觀測。

中國天眼FAST是當今世界上口徑最大、靈敏度最高的單口徑射電望遠鏡，能夠探測到遠離星系中心的極其稀薄的彌散原子氣體所發出的暗弱輻射，為研究宇宙中天體的起源打開了一個嶄新的窗口。