遥远星系的恒星托儿所比附近的星系与附近的星系差异不同

这款NASA / ESA Hubble太空望远镜图像比小说更戏剧性，捕捉到气体和灰尘支柱上的混沌活动，三个轻微的高度高，这是由附近明亮的恒星的辉煌光。柱子还从内部受到攻击，因为埋在柱子中的幼星从喷射的气体中喷出，可以看到这些气体从高耸的山峰上喷涌而出。这种湍流的宇宙巅峰位于叫做Carino Nebula的暴力恒星托儿所，位于Carina的南部星座的7500景点。

星簇由分子云，在每个星系中发现的分子云，耐寒，致密气体的浓缩形成。在我们自己的星系和附近的星系中，这些云的物理性质已经知道了很长时间。但它们在遥远的星系中是否相同，距离超过80亿美元的灯光？这是由日内瓦大学领导的国际团队（Unige）的国际团队已经能够在这种遥远的星系中取得的前所未有的空间分辨率来检测银河系祖先的分子云。今天（2019年9月16日）在自然天文学中发表的这些观察结果表明，遥远的云具有比附近星系中托管的云更高的质量，密度和内部湍流，并且它们产生更多的恒星。天文学家将这些差异归因于遥远星系的环境星际条件，这对于附近星系的典型的分子云来说太极端了。

分子云由致密，冷的分子氢气组成，可在超声速度下旋转，产生冷凝和形成恒星的密度波动。在附近的星系中，如银河系，分子云在103到106颗恒星之间产生。然而，在远场的星系中，位于超过80亿光年，天文学家已经观察到巨大的星星群，含有多达100倍的恒星。为什么有这样的差异？

使用宇宙放大镜可以实现卓越的观察

为了回答这个问题，天文学家能够利用自然望远镜 - 引力透镜现象 - 与Alma（Atacama大毫米/亚瑟米替代阵列）组合，由50毫米无线电天线组成的干涉仪，该无线电天线重建整个图像立即一个星系。“引力透镜是一种天然望远镜，当巨型物体与远距物体之间对齐时，产生放大镜效果，”尼拉斯科学教师和第一作者的第一作者的天文学系的研究员Miroslava Dessauges学习。“有了这种效果，遥远星系的某些部分在天空中伸展，可以在90岁的光度下的无与伦比的分辨率下进行研究！”同时，Alma可以用于测量一氧化碳水平，其作为构成冷云的分子氢气的示踪剂。

在宇宙蛇的前所未有的分辨率下检测到分子云，位于宇宙蛇中的90个轻型，位于80亿光年，我们的银河系（左）的典型祖先。在决议中观察到50,000倍，这些云中的每一个都类似于仅在7500岁的光年距离的Carina Nebula的痛苦气体，这是一个可爱的养育恒星（右）。

该决议使得可以在遥远的星系中闭合地表征分子云，绰号为“宇宙蛇”，距离80亿光年。“这是我们第一次能够互相查明分子云，”Unige的天文部教授Daniel Schaerer说。因此，天文学家能够比较附近和遥远的星系中分子云的质量，尺寸，密度和内部湍流。“据认为，云在所有星系中始终存在相同的属性，继续基于日内瓦的研究人员，但我们的观察结果表明相反！”

分子云抵抗极端环境

这些新观察表明，远距离星系的分子云具有比附近星系中的肿块，密度和湍流10至100倍。“这些价值只在附近的互动星系中托管的云中测量，这具有类似于遥远星系的星际媒体条件，”加入Miroslava Dessauges。研究人员可以将云层的物理性质与银河系环境的差异联系起来，这在远离星系中比在更近的星系中更极端和敌对。“通常在附近的星系中发现的分子云将立即崩溃并在遥远星系的星际培养基中被破坏，因此其增强的密度和湍流能够保证其存活率和均衡，”Miroslava Dessauges解释说。“宇宙蛇中分子云的特征质量似乎与我们的湍流半乳液碎片碎片场景的预测完全一致。因此，这种情况可以作为遥远星系形成巨大分子云的形成机制，“苏黎世大学物理学理论中心教授卢西奥梅雷斯加剧。

国际团队还发现，宇宙蛇星系中的明星形成的效率特别高，可能是由云的高度超声内部湍流引发的。“在附近的星系中，分子云在恒星中形成约5％的群体。在遥远的星系中，这个数字攀升至30％，“Daniel Schaerer观察。

天文学家现在将研究其他遥远的星系，以确认他们为宇宙蛇获得的观察结果。Miroslava Dessauges得出结论：“通过利用ALMA干涉仪的独特性能，我们还将进一步推动分辨率。并行地，我们需要更详细地了解遥远星系中分子云的能力，以便如此有效地形成恒星。“

参考：“宇宙蛇的分子云正常恒星成型银河8亿年前”由Miroslava Dessauges-Zavadsky，Johan Richard，FrançoiseCombes，Daniel Schaerer，Wiphu Rujopakarn，Lucio Mayer，Antonio Cava，FrédéricBoone，Eiichi Egami，Jean-Paul Kneib，PabloG.Pérez-González，Daniel Pfenniger，Tim D. Rawle，RomainTeyssier和Paul P.Van der Werf，2019年9月16日，Nature Astronomy.doi：
10.1038 / s41550-019-0874-0.