天文学家：有什么东西躲在一颗恒星背后，或从远古穿越而来

一个穿越到现代的远古星系？

NASA / ESA / Igor Karachentsev (SAO RAS) / Alyssa Pagan (STScI)

近日一些科学家在《英国皇家天文学会月刊》上刊文称，因为一颗恒星的快速运动，一个原本位于它身后，被耀眼星光遮掩的神秘星系显露了出来。而当科学家对这个星系进行了研究之后吃惊地发现，尽管它位于现代宇宙中，内部却像那些远古星系一样，极度缺乏“金属”元素，就像是突然从远古穿越到了现在。

在天体物理学家眼中，今天的宇宙和早年的宇宙有一个很大的不同，即它们的“金属”元素含量不同。

早年宇宙中的物质，几乎全部都是由氢和氦这两种最轻的元素组成的。因此在最早出现的星系中，恒星也几乎只包含氢和氦。更重的那些元素——比如碳、氧和铁，是由恒星经历一代又一代的生死循环，在其内部的核聚变反应堆中制造出来的。

这些后来才被制造出来的元素，正是天体物理学家口中的“金属”。它们在恒星死后被撒播到了广袤的宇宙空间中，然后又被新一代恒星取用，结合到自己体内。它们也是适宜生命栖息的岩质行星比如地球形成的关键。

所以，一个星系如果看起来非常“年轻”，同时“金属”含量又很低，则意味着它在宇宙中存在的年代更靠近宇宙诞生之初。虽然它本身看上去非常“年轻”，但是相对于今天，它又是非常“古老”的，不太可能出现在现代宇宙中。

曾经被恒星遮掩的这个矮星系名叫HIPASS J1131–31——这是一个编号——它的戏称是“躲猫猫星系（Peekaboo Galaxy）”。由于一直被星光所遮掩，从地球上很难对其进行观测。但是由于前景恒星的移动速度很快，这个星系在过去的50至100年中已经开始逐渐显露在我们眼前。

作为一个矮星系，HIPASS J1131–31的宽度只有1200光年，包含的恒星数量与庞大的银河系相比很少。由于距离地球相对较近，只有大约2000万光年，因此哈勃太空望远镜甚至还解析出了其中大约60颗单一恒星。

观测结果显示，HIPASS J1131–31内的恒星大多是炽热的蓝星，缺乏红色恒星。蓝星相对年轻，而红星相对衰老。理论上，由于HIPASS J1131–31存在于现代宇宙中，它体内的“金属”含量一定会偏高。因为在蓝星诞生之前，HIPASS J1131–31内部一定经历过多代恒星的更迭。

但实际情况恰恰相反。光谱数据显示，HIPASS J1131–31内部恒星的金属含量极低，它是一个所谓的“极端贫金属星系”。

既“年轻”又“极端贫金属”的星系，通常存在于距离地球非常遥远的宇宙中，至少也在HIPASS J1131–31和地球距离的2倍以上——这样才符合星系和恒星演化的规律。

而HIPASS J1131–31却和地球非常近。2000万光年在天文学的语义中相当于“附近”和“现在”。因此它的出现，就好像有一个远古时代的星系，突然穿越到了今天一样，显得极其古怪。

如果说这个神秘的“躲猫猫星系”真的是一个现代星系，那么它能够在距地球相对很近的地方，经历近130亿年的演化后，仍然将体内的金属含量维持在如早年的星系一样，没有因一轮轮恒星的生死迭代而变高，实在是匪夷所思。

在这个“穿越”到现代的星系身上究竟隐藏着什么样的秘密？亦或它预示着在星系演化方式中有某种我们尚不知道的东西？这些问题都需要科学家去进一步解答。

参考
Peekaboo! Tiny, Hidden Galaxy Provides a Peek Into the Past
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/peekaboo-tiny-hidden-galaxy-provides-a-peek-into-the-past