+國外星聞 : 星系誕生於暗物質育嬰室

發表者 asweb 於 2006-01-14 23:47:27

Galaxies Grow Up in Dark Matter Nurseries

http://www.universetoday.com/am/publish/naoj_dark_matter_nurseries.html?
23122005

摘要: (Dec 23， 2005)想知道新的星系在那裡誕生嗎?那便去尋找暗物質團。暗物質完全
無法被現今我們所有的任何探測器看見，而此神秘物質卻能藉由它強大的重力來彎曲光線
。天文學家利用哈伯與Subaru望遠鏡在五個滿月大的天空描繪出暗物質的分佈。星系可能
是在暗物質密度最高的時候形成的。

全文:天文學家發現到聚集成團的暗物質可以作為尋找星系孕育溫床的指標，特別是在120
億光年遠的新誕生星系。一團暗物質可以孵出許多的星系。來自美國太空望遠鏡科學研究
所與東京大學的科學家證實此項結論與現今主導宇宙學的冷暗物質模型理論相符合。

最近的研究顯示，暗物質大約是普通物質的七倍重，雖然無法以望遠鏡直接觀測到暗物質
，但是對天文學家來說，暗物質藉由它強大的重力來吸引鄰近的恆星，氣體，甚至星系。

星系總是成群結隊的出現，而星系如何聚集成團則為重力所決定。

或許可以藉由研究星系的分團聚集過程來了解黑暗物質的分佈情形以及它如何影響星系成
長。在過去研究年輕星系如何分團聚集在一起是非常困難的，這是因為年輕的星系的亮度
隨著距離的增加而變暗淡，因此找到足夠的年輕星系數量來研究他們如何分團聚集在觀測
上是一項大挑戰。

太空望遠鏡科學研究所的大內正己研究員與其所內科學家用Subaru望遠鏡上的
Suprime-Cam camera來研究位於鯨魚座的一塊被稱為Subaru/XMM-牛頓深場 (SXDS)。
 SXDS的面積大小有五個滿月大。藉由在此區域深度曝光拍攝的可見光三色靈敏照片。
SXDF團隊得以找到近17000個位在120億光年遠的年輕星系。這個數目是之前有關年輕星系
研究所使用的星系數量的十倍。根據這些資料，研究團隊指出下列兩點，

(1)其中有許多的星系對，其相對距離小於八十萬光年
(2)即使是在很遠的距離，星系依然是很強的聚集在一起

如果星系是巢聚在暗物質團裡面，則上述兩點應該是可預期的結果。SXDS團隊中的?名崇
研究員經由仔細比較觀測結果與冷暗物質理論的預測後發現到暗物質團的平均質量相當於
六千億個太陽，並且一個暗物質團包含了眾多年輕星系。

另外的一個獨立研究團隊，是來自日本國家天文台的柏川伸成研究員與其同事。他們也使
用了Subaru望遠鏡來研究位在后髮座的Subaru深場(SDF)。此深場的面積只有一個滿月的
的大小，但可以取得的資料的靈敏度卻比SXDS深場高兩倍。SDF團隊找到大約五千個位於
120億光年外的年輕星系，此外尚有800個更年輕的星系位在125億光年遠。SDF團隊同時利
用Subaru與凱克望遠鏡所拍的光譜來再次確認這些年輕星系的身份。SDF團隊的獨立研究
也得到上述的兩個結果，並且推論有些單一暗物質團包含了許多年輕星系。在SDF影像的
某一塊小區域中，可以發現到數個剛誕生的星系分團聚集在一起。藉著仔細的比較SDF資
料與由京都大學的長島雅裕研究員以高精確度電腦模擬出的冷暗物質團的形成過程，SDF
團隊推斷在較重的暗物質中亮星系也比較多，這項結論與實際觀測吻合。

這兩個團隊都發現到第一次有力的證據顯示宇宙早期的年輕星系是巢聚在暗物質團中，並
且單一個暗物質團包含了許多的年輕星系。而此兩個研究團隊也同時利用Subaru望遠鏡的
優越儀器來拍攝深場的天空。(Pei-Ying)

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