超星系如何形成

天文学家观察到宇宙最大天体之一诞生。一个被称为蜘蛛网星系(Spiderweb Galaxy)的巨大的星系团，而它们已经显示出以一种完全不同于我们预期的方式形成。

到目前为止，我们观察到星系是藉由吞噬其他较小星系来变成这么庞大。但研究暗示，超过1百亿年前，蜘蛛网星系正透过啧啧地喝着冷分子气体汤来变大。

蜘蛛网星系

来自西班牙天文生物学中心(Centre for Astrobiology)的首席研究员肖恩·艾蒙(Bjorn Emonts)说：「这不同于我们在附近的宇宙所看到的星系团里的星系，透过吞食其他星系来变大。」

「在这个星系团里，一个巨大的星系正在透过喂食沉浸在其中的冷气体汤来变大。」

基于看见在我们周围紧密的宇宙所发生的事，我们总是假设巨大的星系和“超星系”(数十亿个星系的星系团)是从较小的星系形成的，它们彼此在一起越靠越近，直到因为重力吸引而最终合併。

但在宇宙最初期，这真的没有道理，当时几乎没有足够的恒星和小型星系来提供。

没有参与这项研究的英国诺丁汉大学(University of Nottingham)天文学家妮娜·哈什(Nina Hatch)，在新论文附带的观点(Perspectives)报导中写道：「极其巨大的星系被看见在年轻的宇宙中，但它们的存在是令人困惑的，因为我们还不知道它们是如何这样快速地变成如此巨大。」

「他们是如何获得足够的燃料，来如此快速地形成恒星呢?」

蜘蛛网星系

为了要弄清楚在那时候发生什么事，研究小组观察这个遥远的蜘蛛网星系。它实际上不是一个单一星系，而是一团小型的原生星系(protogalaxy)，距离地球1,060万光年。

这意味着当我们此刻在观察蜘蛛网星系时，我们正在回到宇宙不到40亿年的时候，看它是如何形成的。

基于我们今天所知道的超星系形成，研究小组认为他们会看到恒星和小星系是由氢气形成的，这是标准程序，然后这些星系经由重力被吸引在一起，形成更大的星系。

但相反地，他们的发现暗示着这个巨大的蜘蛛网星系就是直接从气体云压缩而形成。氢气很难直接观察到，所以研究小组侦测远方星系一氧化碳(carbon monoxide，CO)的存在做为替代，来指出氢气的存在。

基于对一氧化碳的观察，团队计算出氢气云不是被消耗掉，而是很庞大的。它的质量大约是太阳的1千亿倍，而直径大约是银河系的3倍，这远远超过他们所预期的，如果小星系用光所有的氢。

蜘蛛网星系

研究小组也发现到气体是特别的冷，大约摄氏零下200度。来自巴黎天文物理研究所(Astrophysics Institute )、研究小组成员之一的马修·雷纳特(Matthew Lehnert)说：「这是出人意料之外的，我们预料会有很多崩塌的星系加热气体，而基于这个理由，我们认为一氧化碳会更难侦测。」

相反的，有相当多的一氧化碳。然而它也没有被真正发现在较小的星系内，它是散布在星系之间，暗示着它是被超星系直接吸走。

您可以在下面看到画家对此的印象：

了解这些超星系的诞生是很重要的，因为它们包含了宇宙中一些最巨大的星系，帮助我们理解为什么宇宙看起来像这个的样子。

蜘蛛网星系

来自荷兰莱顿大学(University of Leiden)的小组成员之一乔治?米勒(George Miley)说：「蜘蛛网星系是一个令人惊讶的实验室，让我们见证星系团内部超星系的诞生，这是宇宙中的“宇宙之城”。」

「我们正开始理解这些巨大的天体是如何从围绕它们的气体海洋中形成的。」