記者30日獲悉，利用暗能量光譜巡天（DESI）數(shù)據(jù)，中國科學院國家天文臺研究員鄒虎領(lǐng)導的國際研究團隊發(fā)現(xiàn)95個極端貧金屬星系以及128個極端貧金屬星系候選體。這些星系具有極低的化學元素豐度和較小的恒星質(zhì)量，對研究宇宙早期的星系形成具有重要意義。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《天體物理學雜志》。
極端貧金屬星系是一類特殊的星系，其金屬元素豐度低于太陽金屬元素豐度的十分之一。它們的演化狀態(tài)非常原始，金屬元素含量很低，因此被認為是研究星系化學演化理論以及星系演化早期物理過程的理想實驗室。
盡管理論研究認為，在早期宇宙中極端貧金屬星系應(yīng)該普遍存在，但是由于它們質(zhì)量小、光度低，人們很難在遙遠的宇宙中探測到它們。因此，天文學家一直致力于在離我們近的宇宙中探測這類星系。
“過去幾十年里，天文學家發(fā)現(xiàn)的極端貧金屬星系只有幾百個，而且天文學家并沒有對這些極貧金屬星系進行誤差上的限制。因此，它們中相當一部分可能只是極端貧金屬星系候選體。”鄒虎坦言。
幸運的是，由于此前在北京-亞利桑那巡天中作出了貢獻，鄒虎領(lǐng)導的團隊成為暗能量光譜巡天的創(chuàng)始成員。他們能夠第一時間利用暗能量光譜巡天的大量星系光譜數(shù)據(jù)，開展極端貧金屬星系的探測。
“在暗能量光譜巡天的近300萬個星系光譜中，我們選擇出了1623個星系；經(jīng)過仔細研究，我們在這1623個星系中發(fā)現(xiàn)了223個金屬豐度很小的星系。根據(jù)金屬豐度的測量誤差，我們確認了95個極端貧金屬星系和128個極端貧金屬星系候選體。”鄒虎介紹。
研究人員通過分析發(fā)現(xiàn)，這批極端貧金屬星系大多數(shù)處于相對低密度的環(huán)境中，具有極少的塵埃，同時其恒星形成活動非常強。其中，金屬含量最低的極端貧金屬星系的金屬豐度約為太陽金屬豐度的2.9%。此外，通過分析兩個最貧金屬豐度星系的成像數(shù)據(jù)，研究人員發(fā)現(xiàn)，它們具有明顯不同的兩種形態(tài)，表明這類星系可能存在不同的演化和物理起源。
鄒虎表示，這一發(fā)現(xiàn)為理解星系的貧金屬氣體起源和宇宙早期的星系演化提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)。在未來，暗能量光譜巡天將觀測數(shù)千萬個恒星形成星系，研究團隊將從暗能量光譜巡天中尋找更多的極端貧金屬星系，以擴大樣本量，從而更加系統(tǒng)地研究極端貧金屬星系的性質(zhì)以及它們在星系和宇宙演化中扮演的角色。
（受訪者供圖）
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