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梅西耶94星系外圍驚現云9:或為宇宙最原始無星氣體云遺跡

   時間:2026-02-21 19:54:59 來源:快訊編輯:快訊 IP:北京 發表評論無障礙通道
 

在浩瀚宇宙中,天文學家發現了一個特殊的天體——位于梅西耶94星系外圍的云9。這個不含恒星的氣體云,可能成為迄今為止最原始的宇宙遺跡,為研究宇宙演化提供了全新視角。

云9距離地球約1600萬光年,其獨特之處在于包含約100萬倍太陽質量的中性氫氣體,卻未探測到任何恒星跡象。通過甚大陣列射電望遠鏡與哈勃空間望遠鏡的聯合觀測,研究人員確認該區域在光學、紅外及射電波段均無恒星存在證據。這一發現挑戰了傳統認知:通常認為足夠質量的氣體云會在引力作用下坍縮形成恒星,而云9卻打破了這一規律。

該發現得益于中國科學家利用五百米口徑球面射電望遠鏡(FAST)對梅西耶94星系開展的系統性巡天。在確認已知衛星星系的同時,FAST探測到多個氣體云候選體,其中第九個目標——云9——因其異常特征引發關注。其氫氣分布延展超過4000光年,質量卻相對較低,與常見的高質量氣體云形成鮮明對比。

深入觀測顯示,云9以約300千米/秒的速度遠離地球,與梅西耶94的退行速度完全一致,且距離該星系約25萬光年。其強烈的中性氫譜線特征與缺乏恒星的現象形成矛盾,研究人員推測其內部存在質量超過10億倍太陽質量的暗物質暈,這種結構通常被認為會觸發恒星形成。然而,哈勃望遠鏡的高分辨率成像將恒星質量上限壓縮至約1000倍太陽質量,氣體與恒星質量比超過400:1,在矮星系中極為罕見。

這一異常現象可能指向宇宙演化中的另一種路徑:在宇宙紫外背景輻射的影響下,落入暗物質暈的中性氫氣體因難以冷卻而保持彌散狀態,部分氣體被輻射驅逐,最終僅留下少量氫氣與巨大暗物質暈共存。這種環境可能抑制恒星形成,使云9成為從大爆炸以來未參與恒星循環的原始物質庫。

為排除其他解釋,研究團隊驗證了多種可能性:云9的退行速度與宿主星系精確匹配,排除了其為銀河系內高速氣體云的假設;其位置與麥哲倫流方向相反,且無法用熱平衡狀態下的彌散氣體云模型解釋——后者會在約1000萬年內瓦解,遠短于云9的實際存續時間。所有證據均支持"再電離時期受限的中性氫云"(REHLIC)模型,即云9是早期宇宙中未受恒星形成干擾的原始氣體殘留。

未來觀測或將揭開更多謎團。更長時間的哈勃望遠鏡觀測或詹姆斯·韋布空間望遠鏡的紅外成像,可能進一步壓低恒星質量上限,甚至確認其完全不含恒星。這一發現表明,通過多波段觀測設備的協同工作,人類對宇宙的理解正不斷突破現有邊界。

 
 
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