中外学者找到宇宙超大云团能量来源

莱曼—阿尔法气团LAB6周围天区的三色图。敖宜平供图

　　3月25日，《中国科学报》从中国科学院紫金山天文台获悉，由中、美、日、德等国学者组成的团队找到了宇宙超大云团——莱曼—阿尔法气团的形成依据，对人们了解星系形成及演化具有重要意义。相关成果近日发表于《自然—天文学》。

　　据论文通讯作者、中国科学院紫金山天文台研究员敖宜平介绍，宇宙中氢元素含量丰富，其原子中的电子在不同轨道上跃迁，发出特定波长的紫外光子，从而形成辐射并产生气体云，莱曼—阿尔法气团由此而来。本次研究的气团LAB6是个名副其实的“大家伙”，其体积相当于5个银河系，辐射能量相当于几十亿个太阳。

　　“团块里气体的运动可以告诉我们星系的状态。”敖宜平表示。通过欧洲南方天文台的甚大望远镜（VLT）和位于智利的阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波干涉阵（ALMA），研究人员可以获知气团中心星系的系统速度及气团谱线轮廓，从而确定一个事实：LAB6中心产生恒星的星系在为这一超大气团供能。

　　“还有其他的可能性。”敖宜平指出，“如果星系中心有一个超大质量黑洞，其附近发出的高能光子可以传播到很远，也可能形成莱曼—阿尔法辐射。”

　　此外，天文学家还罕见地发现LAB6中心有明显的气体下落迹象。“这是目前唯一的、在其中找到有明显气体下落证据的团块。”研究作者之一、美国犹他大学天文系副教授郑政表示，研究模型表明，这些下落气体来自星系间的冷气流。由于其体量小、金属含量低，研究者确定它们并非LAB6的能量来源。

　　为什么下落气体在莱曼—阿尔法气团中如此罕见？观测结果为研究者留下了新的问题。未来，研究者有望通过更准确的模型及动力学分析探索莱曼—阿尔法气团内部氢原子碰撞的过程及后果，进一步探讨此类气团对星系形成和演化的作用。

　　相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41550-020-1033-3