史上最重星系亮相：90％都是暗物质

　　天文学家最近利用NASA大天文台系统的数据对一个极大规模的年轻星系团做了详细研究。这个罕见的星系团和地球相距100亿光年，和500万亿个太阳一样重。这项研究对了解早期宇宙中巨型结构的行程和进化有着重要意义。

　　这个星系团被命名为IDCS J1426.5+3508(以下简称IDCS 1426)。因为位置及其遥远，我们现在所接受到的光是IDCS 1426在现在宇宙年龄四分之一时发射出来的。它是目前所能探测到的最重又如此年轻的巨型星系。

　　IDCS 1426最早由斯皮策望太空远镜(Spitzer Space Telescope)在2012年发现，之后由哈勃太空望远镜(Hubble Space Telescope)和凯克天文台(Keck Observatory)测量了距离，毫米波阵列天文台(Combined Array for Millimeter Wave Astronomy)的观测指出：它的质量非常大。

　　钱德拉X射线天文台(Chandra X-ray Observatory)确认了该星系团的质量并发现，90%的星系团质量都来自暗物质。这是一种神秘的物质，目前为止仅能通过其引力对普通物质的影响来探测它。

　　堪萨斯市密苏里大学(University of Missouri)教授Mark Brodwin领导着这项研究工作。他说：“IDCS 1426的发现的确拓展了这项研究的边界。作为宇宙中最早形成的大质量结构之一， IDCS 1426成为试图解释星系团和星系进化理论的制高点。”

　　星系团是宇宙中由于引力而聚集形成的最大物质。由于它们的惊人规模，科学家们认为一个星系团的形成需要数十亿年的时间。天文学家们探测到的IDCS 1426的光其实是在宇宙只有38亿岁的时候发出的。这意味着IDCS 1426其实还非常年轻。

　　钱德拉天文台的数据发现在这个星系的中心附近有着一个X射线亮结，但是并不在星系的正中央，这个高密度核心已经从星系团中央脱离，有可能是因为在5 亿年前IDCS 1426曾和另外一个成长中的星系团合并过，导致X射线散射，炙热气体像红酒在玻璃杯中晃动般的四溢开来，从一边到另一边。

　　来自麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)的Michael McDonald教授说：“在宇宙形成的早期，星系团之间的合并经常发生。这种合并在年轻星系团快速形成中扮演了重要角色。”

　　除了冷却的内核，星系团中其他位置的炙热气体显得非常对称和平滑，这是IDCS 1426是快速形成的另一暗示。

　　此外，天文学家还发现了可能的证据，即在炙热气体中比氢和氦重的元素出奇得少。这个现象指出该星系团可能仍处在生长过程当中;它的炙热气体携带着由超新星爆发产生的重元素被吹出单个星系。

　　佛罗里达大学(University of Florida)的学者Anthony Gonzalez解释道：“然而，IDCS 1426的出现并不会推翻我们过去对宇宙的理解。它的出现的确给我们提供了更多的信息来完善我们的模型。”

　　在IDCS 1426被发现之前，天文学家们已发现了其它宇宙早期的巨型星系，但没有一个能比拟IDCS 1426的规模和年龄。

　　测量它的质量运用了三种独立的方法：1)通过计算X射线发散出的炙热气体的范围;2)星系团的气体质量在宇宙微波背景辐射上产生的痕迹;3)观察因星系团引力产生的光扭曲而导致的星系形状变形。

　　在第227界美国天文学会(American Astronomical Society)会议上，IDCS 1426的相关发现被首次发表。在《天文物理月刊》中也能找到IDCS 1426的研究成果。马歇尔太空飞行中心(Marshall Space Flight Center)负责管理NASA 的科学任务理事会钱德拉项目。史密斯天体物理天文台(Smithsonian Astrophysical Observatory)负责钱德拉项目的操作。