科學家發現氧含量最低矮星系

圖片來源：ALFRED PASIEKA

天貓座中一個只是最近才開始製造恆星的小型星系擁有在形成恆星的星系中迄今見到的最低氧含量。這使其成為探測宇宙大爆炸所產生化學元素的最好地方。相關成果日前發表於預印本網站arxiv.org。

來自烏克蘭基輔重點天文台的Yuri Izotov和同事一直在尋找和含有極少氧氣的原始星系相像且能形成恆星的星系。「它們極其罕見。」來自美國弗吉尼亞大學的Trinh Thuan表示，這是因為形成恆星的星系擁有在誕生后很快爆發的巨大恆星，從而使氧含量增加。

天文學家利用新墨西哥州斯隆數字巡天計劃尋找擁有極少氧氣的星系。一個6.2億光年以外、被命名為J0811+4730的星系進入了視線。來自亞利桑那州大型雙筒望遠鏡的數據顯示，這個星系是破紀錄者——擁有的氧含量比此前的「冠軍」低9%。同時，它的氧—氫比只有太陽的1.7%，而氧原子核和氫原子核的比例為1：1740。

一些矮星系擁有更少的氧氣，但最新發現的星系很特別，因為它正在做一些本不應該做的事情：利用氣體創造新的恆星。其中最熱的恆星將電子從氦氣中奪走，因此觀察者可以測量這種元素的丰度。

「如果我們想知道原始的氦丰度，可以研究這些恆星。」來自印第安納州聖母大學的Grant Mathews表示。發現這一點能幫助揭示宇宙生命形成的最初3分鐘里普遍存在的環境，因為氦是宇宙大爆炸后核子反應產生的極少元素之一。

新發現的星系很重要還有另一個原因：它使得人們得以近距離觀察可能使早期宇宙再次電離化的活躍矮星系。再次電離化標誌著從惰性氣體瀰漫宇宙到今天宇宙擁有的狀態（星系間的氣體被電離化）的轉變。

新星系雖然是個「小人物」，但卻是一個「動力室」。它的恆星質量只有銀河系的1/3000，但製造恆星的速率是銀河系的1/4——對於這種微小的星系來說，這是一項了不起的壯舉。