“宇宙珍珠串”挑战现有星系形成理论

　　天文学家发现了一组罕见天体，且以近乎完美的排列存在，就像某个生命在宇宙中遗留的一串珍珠。不过这串珍珠项链的出现和生成过程，对当今的宇宙生成理论模型形成了挑战，让科学家不得不重新思考原有模型的准确性。

　　过去天文学家一直认为，宇宙中的星团、星系和恒星的产生，基本都循着宇宙生成理论模型“拉姆达冷暗物质模型”（The Lambda Cold Dark Matter model）。

　　这次，韩国高等研究院量子宇宙中心（KIAS）、瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）、法国斯特拉斯堡天文台（CDS）、韩国延世大学（Yonsei University）和韩国首尔大学自然科学研究所（NSRI）组成的团队，发现了一个像“一串珍珠”的特殊天体，且它的生成可能颠覆现有的宇宙生成理论模型。

　　这串“珍珠”距离地球约1.17亿光年，是他们在研究斯隆数位巡天（SDSS）和遗产巡天等其它几项天文数据时发现的天体。科学家们使用的斯隆数位巡天（SDSS），详细绘制地球上四分之一的天空，同时确定了数亿个天体的位置和绝对亮度。

　　目前尚未正式命名的“珍珠项链”，主要是由5个矮星系组成，代号从D1到D5。这些矮星系成员彼此之间几乎排列成一条直线，形成一个异常薄的平面结构。

　　这串“珍珠”的异常在于5个矮星系成为同伴关系。矮星系正常情况下都是孤独存在，只有不到5%的矮星系会有亲密的伴星，而5个矮星系聚集在一起的概率低于0.004%。因此这种情况在天文界几乎前所未闻。此外，这些紧密伴生的矮星系中很少有能够发生合并的。

　　矮星系是一种宇宙中质量和亮度相对较低的小型星系，其中包括小麦泽伦星系（SMC）、大麦哲伦星系（LMC）、小熊座、天炉座（Fornax）、宝瓶座等星系。这些矮星系通常只有几十万到数亿颗恒星，因此比拥有2,000亿至4,000亿颗恒星的银河系要小得多。

　　这5个矮星系本身拥有的恒星数量十分稀少，因此它们整体亮度相当低，最低的绝对星等为“-16.71”，且总质量可能只有602亿个太阳质量（1个太阳质量等于1个太阳重量），远比银河系总质量（1.5兆个太阳）要小得多。

　　这串“珍珠”中的D2矮星系质量最重，有2.75亿左右个太阳重，但质量只有小麦哲伦星云（SMC）质量的一半，而D4矮星系质量最轻，仅为1,470万个太阳重。

　　科学家还观察到，这串“项链”中的D1、D2和D5具有相同的旋转转向，这个现象增加了“珍珠”本身的独特性。另外，研究人员还观察到这5个矮星系呈现有节奏的跳动感，猜测它们可能与其它星系正在进行一场长久的“拔河竞赛”，气体和恒星会在拉扯中被撕裂，最后形成可见的“潮汐尾巴”。

　　科学家表示，这些奇特的因素使得这个矮星系群特别有趣，但这对拉姆达冷暗物质模型提出了挑战，让人们可能需要探讨过去观察结果是否有不准确的问题，因为该模型理论现在很难解释在孤立环境中，是如何形成这种又小又对齐的星系群的。

　　首尔大学的自然科学研究所（NSRI）团队负责人克里斯蒂亚诺·G·萨比乌（Cristiano G. Sabiu）告诉Space网站，“这些星系很小、微弱且富含气体，但它们都在积极形成新恒星。这种现象对于矮星系群来说，是一个令人惊讶的特征。另外，它们在宇宙中以几乎完美的方式进行排列，形成‘宇宙珍珠串’。”

图为法国天文学家史蒂芬·贾维尔（Stéphane Javelle）发现的NGC178矮星系。与本文无关。（ESA/Hubble & NASA）

　　研究报告的主要作者、韩国延世大学的桑贾亚·保德尔（Sanjaya Paudel）则表示，“这些星系总共跨越50.2万光年，从北到南几乎排列在一条垂直线上，这种情况在宇宙生成理论模型的模拟中很罕见。”

　　萨比乌还对5个矮星系组成同伴的关系提出看法。他说，“这种不寻常的安排，让我们有一个新的疑问：这种排列只是巧合？还是暗示它们的形成和演化有着更深的层次关联？”

　　他说，D1、D2和D5本身具有相同的旋转转向，这种情况增加排列的奇特性，“这好像在表演一场同步的宇宙舞蹈。”“这种特殊性给我们提供了一些有价值的线索，让我们了解它们的共同起源或它们的环境，是如何塑造出这种运动的。”

　　该研究成果于2024年11月发表在《天文物理学杂志快报》上。