馬里蘭州綠帶市美國宇航局(NASA)戈達德空間飛行中心天體物理學家Harvey Moseley認為:“或許有‘人’就住在星系的外圍,住在沒有一個星系的寒冷黑暗的宇宙空間中。”
這些恒星可能是在星系之間的碰撞過程中被拋到那里的。由帕薩迪納市加利福尼亞州理工學院(Caltech)天體物理學家Michael Zemcov率領的一個研究小組,在11月7日出版的《科學》雜志上報告了這一研究成果。
這一發現來自分別于2010年和2012年搭乘一枚探空火箭進行了短暫空間飛行的宇宙紅外線背景實驗(CIBER)。當飛越地球大氣層后,CIBER會每分鐘觀測5個不同的空間區域,從而搜集盡可能多的宇宙射線粒子。這些飛行分別發生在每年的不同時間,以便天文學家能夠排除黃道光的影響,后者是太陽光被星際塵埃散射所發出的光線。
CIBER被設計用來尋找紅外線發生的波動,從而搜索一些由在宇宙中形成的第一批星系發出的信號。這些星系發出的光線由于受宇宙膨脹的影響而被紅移至紅外線波長。
然而當Zemcov及其同事開始篩查CIBER的數據時,他們意識到這項試驗所捕捉的光線遠沒有“紅”到來自古老星系的水平。研究人員表示,這些光線必定來自于一些更近并且更現代的天體,例如一些普通的恒星。
科學家基于CIBER的視野向整個宇宙進行了推測,并斷定那里有比能夠用已知星系解釋的多得多的光線。研究小組成員之一、Caltech天體物理學家Jamie Bock認為,這意味著光線可能來源于位于星系之間的恒星。“這些恒星就像星系自身那樣產生了許多的背景光。”他說,“這一發現真的令人興奮。”
天文學家測量了宇宙背景光近紅外區域中的波動,結果驚訝地發現,這些恒星產生的光線亮度之和與所有星系加在一起發出的亮度幾乎相當。研究人員又利用“斯皮策”紅外探測太空望遠鏡進行驗證,所獲得的數據證實有大量恒星位于星系之外。
恒星通常存在于星系內部,然而當星系之間發生碰撞時,它們也會因為萬有引力被拋出星系。Zemcov說:“我們以前曾觀測到恒星被星系拋棄的現象,但新測量數據表明這一現象普遍存在。”
Bock懷疑,許多這樣“叛逃”的恒星可能來自于相對較輕的星系——與大質量的星系相比,它們更容易喪失對內部恒星的掌控。
Moseley表示:“如果這是真的,會有很多的恒星聚集在星系的外圍,但由于每顆恒星的光線是如此昏暗,以至于我們只能看到它們總體發出的光線。”
帕薩迪納市卡內基天文臺天文學家Juna Kollmeier認為,這項研究成果表明科學家對于星際空間的了解是多么有限,及其對于宇宙的能量平衡作出了何等的貢獻。今年6月,Kollmeier和她的同事報告了一個“缺失的光線”問題,指出沒有足夠的恒星以及星系能夠解釋在星際空間得到的其他觀測結果。
Kollmeier認為最新的發現是“激動人心的”,但新研究所使用的推斷光線來自于星系外恒星的模型卻不足以令人信服。
Bock及其同事現在正在構建一個后續實驗——CIBER2,它將著眼于研究可見光而非紅外波長。研究人員希望這項實驗能夠解釋關于背景光的新信息,同時確定位于星系之外的到底都是一些什么樣的恒星。
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