科学家发现宇宙中有个“星系果蔬园”

本报记者陆成宽

绿豌豆、蓝莓、紫葡萄……在浩瀚宇宙中，天文学家发现了一个“星系果蔬园”。

依托郭守敬望远镜（LAMOST）的海量光谱数据，来自中国科学院国家天文台等单位的研究人员新发现了1417个致密星系，其中包括739个绿豌豆星系、270个蓝莓星系和388个紫葡萄星系。相关研究成果在线发表于《天体物理学报》。

“这是迄今为止一次性新发现致密星系数量最多的研究工作。此前已经被其他望远镜观测到，被国外科学家证实并发表过相关研究成果的致密星系，总共才有800个。这些星系个头小、亮度暗，观测难度高。”中国科学院国家天文台研究员罗阿理近日在接受科技日报记者采访时强调。

或许有人会有疑问，为什么这些新发现的致密星系会以蔬菜、水果的名字命名？

对此，罗阿理解释说：“在观测数据生成的图像上，这些星系呈现出不同的颜色和形态，因此天文学家就根据它们的颜色和形态，以生活中比较常见的水果、蔬菜为它们取名。比如，绿豌豆星系在图像上呈现为绿色，形态极其致密，看起来圆圆的，像个豆子。”

研究人员利用LAMOST光谱数据对这些新发现致密星系的恒星形成率、金属丰度以及环境进行了系统研究。

“我们发现，这些致密星系具有更高的恒星形成率、更低的金属丰度。一般星系往往都处于星系团的环境，而这些致密星系相互之间距离更远，位于更加离散的宇宙环境中。”罗阿理说。

绿豌豆星系的发现，来源于有天文爱好者参与的“星系动物园”计划。在对斯隆数字巡天（SDSS）观测到的不同星系按照形态进行分类时，天文爱好者发现了251个极其特别的样本，它们很难被归为已知的星系类型。“后来，这些样本被命名为绿豌豆星系。”罗阿理解释。

绿豌豆星系有着很低的金属丰度、很高的恒星形成率，其质量能在几亿年的时间内翻倍。它们大约在距离我们15亿到50亿光年的位置上，体积不到银河系的十分之一，质量不足银河系的百分之一，但却在以10倍于银河系的速度孕育恒星。

“在宇宙早期的星系中，如此惊人的恒星形成率非常普遍，但在今天却难得一见。”中国科学院国家天文台博士生刘思琦说。

致密星系中比较典型的还有在图像上呈现蓝色的蓝莓星系和呈现紫色的紫葡萄星系。

刘思琦介绍，蓝莓星系比绿豌豆星系更加致密，体积不足银河系的三千分之一，质量不到银河系的万分之一；蓝莓星系是离我们更近的致密星系，而紫葡萄星系和我们的距离介于绿豌豆星系和蓝莓星系之间，或者比绿豌豆星系更远。

“这些新发现的致密星系质量范围大约在31万至100亿倍太阳质量之间。其中，距离地球最远的星系在约90亿光年外。”罗阿理补充道。

随着LAMOST巡天的继续开展，未来更多的绿豌豆星系、蓝莓星系及紫葡萄星系将会陆续被发现，将为揭示早期宇宙如何形成恒星以及理解包括银河系在内的众多星系是如何演化的打开新窗口。