距离人类最远的星系
HD1。
为了寻找这些遥远的星系,一支国际天文学家团队利用了四台强大的望远镜进行观测,分别是位于夏威夷的昴星团望远镜和英国红外望远镜、位于智利的维斯塔天文望远镜以及远在大气层之外的斯皮策太空望远镜。
凭借这4台利器,以及长达1200小时的观测时间,他们在最早期的宇宙中发现了一些特殊的光芒。在最遥远的宇宙,也就是那段距离我们最遥远的历史时期,他们发现了几个遥远的星系。其中最远的一个,打破了以往的纪录,成为了迄今为止人类已知的最遥远的星系,它们将其命名为HD1。
根据观测,这个星系距离我们达到了135光年!也就是说,它在宇宙大爆炸的仅仅3.3亿年后就存在了!要知道,那个时候,宇宙还处于黑暗时代,正在一点点通过再电离形成天体。可以说,这个星系是宇宙中的元老了。
星系的形成
星系的形成有两种理论。一种理论认为,星系由一次宇宙大爆炸中形成,它发生在137亿年前。另一个理论则是:星系由宇宙中的微尘所形成。原本宇宙有大量的球状星团,后来这些星体相互碰撞而毁灭,剩下微尘。这些微尘经过组合,而形成星系。
虽然在今天,关于星系形成的学问有不少人质疑。目前宇宙大爆炸是最流行的解释之一。按照宇宙大爆炸理论,第一代星系大概形成于大爆炸发生后十亿年。在宇宙诞生的最初瞬间,有一次原始能量的爆发。
随着宇宙的膨胀和冷却,引力开始发挥作用,然后,幼年宇宙进入一个称为“暴涨”的短暂阶段。原始能量分布中的微小涨落随着宇宙的暴涨也从微观尺度急剧放大,从而形成了一些“沟”,星系团就是沿着这些“沟”形成的。
随着暴涨的转瞬即逝,宇宙又回复到如今日所见的那样通常的膨胀速率。在宇宙诞生后的第一秒钟,随着宇宙的持续膨胀冷却,在能量较为“稠密”的区域,大量质子、中子和电子从背景能量中凝聚出来。一百秒后,质子和中子开始结合成氦原子核。
在不到两分钟的时间内,构成自然界的所有原子的成分就都产生出来了。大约再经过三十万年,宇宙就已冷却到氢原子核和氦原子核足以俘获电子而形成原子了。这些原子在引力作用下缓慢地聚集成巨大的纤维状的云。不久,星系就在其中形成了。
大爆炸发生过后十亿年,氢云和氦云开始在引力作用下集结成团。随着云团的成长,初生的星系即原星系开始形成。那时的宇宙较小,各个原星系之间靠得比较近,因此相互作用很强。
于是,在较稀薄较大的云中凝聚出一些较小的云,而其余部分则被邻近的云所吞并。同时,原星系由于氢和氦的不断落入而逐渐增大。
原星系的质量变得越大,它们吸引的气体也就越多。一个个云团各自的运动加上它们之间的相互作用,最终使得原星系开始缓慢自转。这些云团在引力的作用下进一步坍缩,一些自转较快的云团形成了盘状;其余的大致成为椭球形。
这些原始的星系在获得了足够的物质后,便在其中开始形成恒星。这时的宇宙面貌与今天便已经差不多了。星系成群地聚集在一起,就像地球上海洋中的群岛一样镶嵌在宇宙空间浩瀚的气体云中,这样的星系团和星系际气体伸展成纤维状的结构,长度可以达到数亿光年。如此大尺度的星系的群集在广阔的空间呈现为球形。