发现最遥远的星系团

这个极其遥远的原星团代表了一组在宇宙早期形成的星系，大约在宇宙大爆炸后10亿年。

今天发表在《自然》杂志上的一篇报道称，天文学家在宇宙大爆炸后仅10亿年就瞥见了一个星系的“原星团”，使其成为迄今为止观测到的最遥远的星系团。

加利福尼亚理工学院的彼得·卡帕克和他的团队使用了一系列望远镜，包括美国国家航空航天局的斯皮策、钱德拉和哈勃太空天文台，以及夏威夷的凯克望远镜，从宇宙的早期就定位到了星系团的起源。

星系团是由数百个单独的星系通过引力结合在一起的组合。一个典型的星系团包含50到1000个星系，质量范围为太阳质量的100万亿到1万亿倍。银河系是室女座星系团的一部分，该星系团包含大约2000个星系。

但要找到和研究这些地区的发源地是很困难的。早期的原星团非常罕见，而且很难定位。天文学家必须把目光投向很远的地方，这样他们才能看到那些光花了数十亿年才到达地球的物体，从而为它们提供一扇时光之窗。

Capak告诉太空网：“在一个16倍于满月大小的区域，我们预计只能发现两到五个原星团。”

照亮黑暗

为了寻找原星团，Capak和他的同事们寻找更明亮、更容易发现的物体，如类星体、星暴和大质量星系——所有这些都可能表明存在一个年轻的星系团。他们在宇宙演化调查（COSMOS）研究的同一天空区域进行了搜索。

在该区域内，他们发现了一个名为AzTEC-3的星系，该星系正在以快速的速度形成恒星，以及一个类星体——当质量落入黑洞时，会发出明亮的光。

像所有的星爆星系一样，AzTEC-3有着异常高的恒星形成率。大质量恒星是由星系内丰富的气体产生的，燃烧迅速而明亮，经常爆炸成超新星。这使得星暴星系成为周围最亮的星系之一。

同样在近距离内还有一个类星体，这是一个由超大质量黑洞提供动力的大质量星系中的致密区域。类星体围绕黑洞吸积盘形成，其亮度可以超过其所在的星系，是宇宙中最明亮的物体。

由于它们的高光度，星暴和类星体在夜空中相对容易定位。为了发挥作用，两者都需要气体和其他材料密集的空间。它们往往不是孤立存在的，而是在人口稠密的地区。

“这些类型的区域与星团和原星团有关，”Capak说。“在这个系统周围，我们在天空的随机区域发现了比你预期的多11倍的星系。”

密集的星系团表明存在原星团。这个原星团直径超过4000万光年，距离地球近130亿光年。

由于这个物体的光到达我们这里所花的时间，天文学家认为它距离大爆炸只有十亿年。

研究原星团周围的环境有助于天文学家了解是什么导致了它的产生。同样，原星团内部的相互作用揭示了宇宙起源时星团形成的许多情况。

卡帕克说：“这一次特别有趣的是，我们可以描述正在发生的事情。”“我们可以了解早期原星团的条件。”