揭示星系形成演化迈出重要一步 清华大学发布最新天文观测成果

5月5日，清华大学举办新闻发布会介绍，由清华大学天文系牵头的国际团队通过全波段数据，直接探测到早期宇宙中星系周围气体进入星系的详细过程，证实了重元素丰度较高的“循环内流”是驱动星系恒星形成的关键，为理解星系“生态系统”及星系演化迈出重要一步。相关研究成果5月5日在线发表于《科学》。

观测成果展示  

清华大学天文系蔡峥教授团队，通过世界上最大的光学望远镜——“凯克”对距今110亿年的一个巨大气体星云进行了观测。利用凯克望远镜的成像光谱仪——“宇宙网成像器”，清华大学团队成功探测到了星系周围气体的氢元素及多种重元素辐射并进一步计算出重元素的大尺度空间分布。观测表明，星系周围气体已经富含重元素。进一步的光谱和数值模拟分析发现，这些富含重元素的电离气体极为可能是早先被星系中心的黑洞喷射到星系周围，冷却下来后，在引力和环境角动量共同作用下，重新回流入星系，形成“循环冷气体流”。运动学建模进一步表明，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。

星系吸积星系外气体，形成恒星的详细过程是当前和未来天体物理学研究的热点。本次发现对星系如何与环境进行物质交换进行了清晰的成像，表明富含重元素的循环气体流可以驱动星系中剧烈的恒星形成活动。该发现为理解星系生态系统、星系形成和演化迈出了关键的一步。未来，结合更大口径、更大视场的光谱巡天望远镜，人们有望揭示星系形成的全貌。