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科技日?qǐng)?bào)記者?華凌

記者7日從清華大學(xué)獲悉，該校天文系研究團(tuán)隊(duì)歷時(shí)多年通過(guò)全波段數(shù)據(jù)，探測(cè)到早期宇宙中星系周圍氣體進(jìn)入星系的詳細(xì)過(guò)程，證實(shí)重元素豐度較高的“循環(huán)內(nèi)流”是驅(qū)動(dòng)宇宙早期大質(zhì)量星系形成的關(guān)鍵，為理解星系“生態(tài)系統(tǒng)”以及星系的形成演化邁出重要一步。這也是目前已知的國(guó)際上首次對(duì)星系“循環(huán)內(nèi)流”直接清晰成像，即探測(cè)到星系形成演化的“內(nèi)驅(qū)力”。相關(guān)研究成果以長(zhǎng)文形式在線發(fā)表于最新一期的《科學(xué)》期刊。

星系吸積星系外氣體形成恒星的詳細(xì)過(guò)程，一直是天體物理學(xué)研究的熱點(diǎn)。在非常早期的宇宙中，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)有的大質(zhì)量星系內(nèi)部正在劇烈地形成恒星，而氣體如何流入星系以及流入的氣體如何驅(qū)動(dòng)恒星形成的整個(gè)過(guò)程一直未被充分理解和清晰揭示。

該項(xiàng)目牽頭人、清華大學(xué)天文系副教授蔡崢介紹，團(tuán)隊(duì)利用目前世界上最大的光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡——位于美國(guó)夏威夷的凱克望遠(yuǎn)鏡，對(duì)110億光年外的一個(gè)巨大氣體星云進(jìn)行觀測(cè)，又利用先進(jìn)的成像光譜儀成功探測(cè)到星系周圍氣體的多種元素輻射，并進(jìn)一步估計(jì)出氣體中重元素的大尺度空間分布。

通過(guò)光譜和數(shù)值模擬分析，科研人員發(fā)現(xiàn)這些星系周圍富含重元素的電離氣體，是早先被星系中心的活動(dòng)星系核噴射到星系周圍再冷卻下來(lái)，然后在引力和環(huán)境角動(dòng)量共同作用下，又重新回流入星系——這樣的過(guò)程被稱為“循環(huán)內(nèi)流”。經(jīng)氣體動(dòng)力學(xué)建模進(jìn)一步表明，循環(huán)氣體流是朝星系流入的，可以促進(jìn)和維持恒星形成活動(dòng)。