清华团队探测到星系形成演化“内驱力”

记者7日从清华大学获悉，该校天文系研究团队历时多年通过全波段数据，探测到早期宇宙中星系周围气体进入星系的详细过程，证实重元素丰度较高的“循环内流”是驱动宇宙早期大质量星系形成的关键，为理解星系“生态系统”以及星系的形成演化迈出重要一步。这也是目前已知的国际上首次对星系“循环内流”直接清晰成像，即探测到星系形成演化的“内驱力”。相关研究成果以长文形式在线发表于最新一期的《科学》期刊。

星系吸积星系外气体形成恒星的详细过程，一直是天体物理学研究的热点。在非常早期的宇宙中，天文学家发现有的大质量星系内部正在剧烈地形成恒星，而气体如何流入星系以及流入的气体如何驱动恒星形成的整个过程一直未被充分理解和清晰揭示。

该项目牵头人、清华大学天文系副教授蔡峥介绍，团队利用目前世界上最大的光学天文望远镜——位于美国夏威夷的凯克望远镜，对110亿光年外的一个巨大气体星云进行观测，又利用先进的成像光谱仪成功探测到星系周围气体的多种元素辐射，并进一步估计出气体中重元素的大尺度空间分布。

通过光谱和数值模拟分析，科研人员发现这些星系周围富含重元素的电离气体，是早先被星系中心的活动星系核喷射到星系周围再冷却下来，然后在引力和环境角动量共同作用下，又重新回流入星系——这样的过程被称为“循环内流”。经气体动力学建模进一步表明，循环气体流是朝星系流入的，可以促进和维持恒星形成活动。