原標題：早期宇宙星系原位核球直接形成證據(jù)發(fā)現(xiàn)

科技日報南京12月5日電 （記者金鳳）記者5日從中國科學(xué)院紫金山天文臺獲悉，該臺聯(lián)合法國替代能源與原子能委員會巴黎-薩克雷大學(xué)中心、日本東京大學(xué)科維理宇宙物理學(xué)與數(shù)學(xué)研究所等，基于大樣本亞毫米波觀測數(shù)據(jù)，首次發(fā)現(xiàn)早期宇宙星暴星系中心通過強烈的恒星形成活動直接形成原位核球的確鑿證據(jù)，這開啟了對宇宙星系形成過程的全新理解。該研究成果當日在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《自然》上。

論文的第一作者兼通訊作者、中國科學(xué)院紫金山天文臺副研究員談清華介紹，大多數(shù)星系的中心都有一個恒星密集區(qū)域——核球。此前有理論研究推測，星系核球結(jié)構(gòu)很可能通過星系并合形成，但從觀測上驗證這些理論仍面臨挑戰(zhàn)。

在此次研究中，科研人員在阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波干涉陣列射電望遠鏡獲得的高空間分辨率、高靈敏度數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，系統(tǒng)精確地測量了一批亞毫米波輻射非常明亮的早期宇宙大質(zhì)量星暴星系的塵埃連續(xù)譜輻射分布特征。這些星系的紅移可以追溯到“宇宙正午”時代，即距今約80億年至120億年前。當時，大多星系正在經(jīng)歷大規(guī)模的恒星形成活動。

研究團隊通過統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)樣本星系的亞毫米波輻射非常緊湊，其亮度分布明顯偏離盤狀星系光強度的典型分布。

“這表明這些星系的核心區(qū)域很可能已經(jīng)形成了類似核球的結(jié)構(gòu)。”談清華說，團隊進一步研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)星系呈三軸橢球形，而不是傳統(tǒng)認為的扁平盤狀結(jié)構(gòu)，而且有隨星系內(nèi)部恒星形成活躍程度增加而變大的趨勢。這意味著，早期宇宙星暴星系中，極端活躍的恒星形成活動可能導(dǎo)致星系中心區(qū)域恒星質(zhì)量快速積累，進而促進原位核球結(jié)構(gòu)形成。

科研團隊采用宇宙流體動力學(xué)模擬研究發(fā)現(xiàn)，早期宇宙中普遍存在的冷氣體吸積流入和星系相互作用所觸發(fā)的劇烈恒星形成活動，很可能是導(dǎo)致這些星系核球結(jié)構(gòu)原地直接形成的主要原因。

“該研究為探究早期宇宙星暴星系核球結(jié)構(gòu)的形成及演化提供了重要觀測證據(jù)，同時為當前宇宙中巨型橢圓星系的形成機制研究帶來新啟示?！闭勄迦A說。