天文学家确认新型无星天体 RELHIC:或为早期宇宙遗迹

richlovec 1500_400 (1)
 

天文学家利用哈勃太空望远镜确认了一类无恒星、富含氢且由暗物质主导的新型天体存在,并将其命名为再电离限制中性氢云(Reionization-Limited H I Clouds,简称 RELHICs)。研究团队指出,这类天体可能是早期宇宙遗留下来的原始结构,对传统星系形成图景提出挑战。

Cloud-9:首个被确认的 RELHIC 候选体

此次研究的核心对象是一团被命名为“Cloud-9”的中性氢云。该天体最初通过中国的五百米口径球面射电望远镜(FAST)被发现,随后又分别由甚大阵列(VLA)和格林银行望远镜(GBT)独立确认。

研究显示,Cloud-9 的核心由中性氢构成,直径约为 4900 光年。它位于螺旋星系梅西耶 94(Messier 94)附近,具有与该星系相同的后退速度,距离地球约 1430 万光年。

参与研究的米兰-比科卡大学天文学家 Alejandro Benitez-Llambay 表示,这一发现可被视为“一个失败星系的故事”。他指出,在这一案例中,未能形成恒星反而成为理论得到验证的关键证据,表明在本地宇宙中发现了一个尚未形成的原始星系构建块。

无恒星、富暗物质的“暗宇宙窗口”

为确认 Cloud-9 是否包含恒星成分,天文学家使用了 NASA/ESA 哈勃太空望远镜的先进相机系统(ACS),对该天体中可能存在的发光恒星进行了深入搜索。

分析结果显示,Cloud-9 中不存在任何具有可探测恒星质量的矮星系。研究团队据此认为,未检测到恒星的事实强化了将该系统解释为 RELHIC 的结论,即一个无恒星的暗物质晕,内部充满与宇宙紫外背景达到热平衡的静态气体。

欧洲航天局(ESA)大学联合研究协会/太空望远镜科学研究所(AURA/STScI)的天文学家 Andrew Fox 表示,从理论上看,宇宙中大部分质量被认为是暗物质,但由于暗物质本身不发光,观测极为困难。Cloud-9 为观测一个由暗物质主导的气体云提供了难得的机会,被形容为“通向暗宇宙的一扇窗”。

为 ΛCDM 模型关键预言提供观测支持

研究人员指出,Cloud-9 是目前已知紧凑型中性氢云中最有力的 RELHIC 候选者之一。其性质与当前主流宇宙学框架——ΛCDM(Lambda 冷暗物质)模型中的一项核心预言相符:宇宙中应存在大量质量低于星系尺度、充满气体但不发生恒星形成的暗物质晕。

团队表示,Cloud-9 的观测结果有助于限定星系形成所需的暗物质晕质量阈值,从而推动对“为何部分暗物质晕能够形成星系,而另一些则始终不产生恒星”的问题进行进一步约束。

研究成果发表

相关研究成果已发表于《天体物理学快报》(Astrophysical Journal Letters)。论文题为《首个 RELHIC?Cloud-9 是一个无星气体云》("The First RELHIC? Cloud-9 is a Starless Gas Cloud"),作者为 Gagandeep S. Anand 等,刊登于 2025 年第 993 卷 L55 号,DOI 为 10.3847/2041-8213/ae1584。


分享:


发表评论

登录后才可评论。 去登录