哈勃望远镜看到迷失的流浪恒星的幽灵般的光芒

大多数人在学校学习宇宙结构时,模型很简单:行星围绕恒星旋转,恒星聚集在星系中,宇宙中有很多星系。您甚至可能已经了解到,星系通常可以成千上千地聚集在一起形成巨大的星系团

然而,那里既有流浪行星也有流浪恒星,它们在宇宙中游荡,没有依附于更大的结构。最近,哈勃太空望远镜已被用于研究与任何特定星系无关的流浪星——并发现这些流浪星正在散发出一种可以在星系团中看到的幽灵般的光雾。

这些是名为 MOO J1014+0038(左图)和 SPT-CL J2106-5844(右图)的两个巨大星系团的哈勃太空望远镜图像。人工添加的蓝色是从哈勃数据中翻译而来的,哈勃数据捕获了一种称为星团内光的现象。这种极其微弱的辉光描绘了散布在星团中的流浪恒星发出的光的平滑分布。数十亿年前,恒星从它们的母星系中脱落,现在漂浮在星际空间中。
这些是名为 MOO J1014+0038(左图)和 SPT-CL J2106-5844(右图)的两个巨大星系团的哈勃太空望远镜图像。人工添加的蓝色是从哈勃数据中翻译而来的,哈勃数据捕获了一种称为星团内光的现象。这种极其微弱的辉光描绘了散布在星团中的流浪恒星发出的光的平滑分布。数十亿年前,恒星从它们的母星系中脱落,现在漂浮在星际空间中。科学:NASA、ESA、STScI、James Jee(延世大学)图像处理:Joseph DePasquale (STScI)

天文学家一直在思考的一个难题是流氓恒星是如何散布在整个星系团中的,因为他们不确定这些流氓恒星是在流氓恒星形成很久之后才被拉进来的,还是在流氓恒星周围形成时恒星就已经存在了。为了回答这个问题,一个小组使用哈勃望远镜观察星团内光,这是在星系团周围和内部看到的漫射和非常暗淡的光,与星团内的特定星系无关。

在《 自然》杂志的一篇新论文中,研究人员观察了 10 个星系团,发现与来自星系团的总光相比,星系团内的光水平保持不变,即使对于那些距离极远且已有数十亿年历史的星系团也是如此。 “这意味着这些恒星在星团形成的早期阶段就已经无家可归,”韩国首尔延世大学的研究员 James Jee 解释道。

事实上,甚至在很久以前,恒星就在这些星团中游荡,这意味着在我们还不知道的早期宇宙中一定有某种机制产生了无家可归的恒星。 “我们不完全知道是什么让他们无家可归,”Jee 说。 “目前的理论无法解释我们的结果,但不知何故,它们在早期宇宙中大量产生。”

解释这一发现的一个理论是,由于早期星系与我们今天看到的星系非常不同,它们可能更容易释放恒星,这些恒星随后成为流浪者。 “在它们形成的早期,星系可能非常小,而且由于引力较弱,它们很容易吸干恒星,”Jee 说。研究这些消失的恒星也可以用来了解暗物质,方法是提供一种通过观察流氓恒星如何扩散来绘制暗物质分布图的方法。


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