科技日?qǐng)?bào)記者 張夢(mèng)然

天文學(xué)家探測(cè)到一個(gè)距離地球約100億光年的“迷你光暈”結(jié)構(gòu)。這是有史以來(lái)發(fā)現(xiàn)的最遙遠(yuǎn)的此類結(jié)構(gòu)，距離是此前已知光暈的兩倍。這一“宇宙探針”的發(fā)現(xiàn)，為理解宇宙中那些塑造星系團(tuán)演化的力量提供了重要線索，標(biāo)志著在探索宇宙隱藏機(jī)制方面邁出關(guān)鍵一步。相關(guān)研究成果發(fā)表于新一期《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》。

所謂“迷你光暈”，是由彌漫在星系團(tuán)內(nèi)部空間的高能帶電粒子構(gòu)成，這些粒子與磁場(chǎng)相互作用，發(fā)出可以從地球上探測(cè)到的無(wú)線電波。這類信號(hào)通常非常微弱，但其分布廣泛，覆蓋范圍可達(dá)數(shù)百萬(wàn)光年，因此被認(rèn)為是研究宇宙演化歷史的重要“探針”。

新發(fā)現(xiàn)的“迷你光暈”正是圍繞著遙遠(yuǎn)星系團(tuán)的巨型高能粒子云。研究表明，早在宇宙誕生僅約40億年后，整個(gè)星系團(tuán)就已被高能粒子和磁場(chǎng)所包圍，經(jīng)歷了持續(xù)而劇烈的能量過(guò)程。

由加拿大蒙特利爾大學(xué)和英國(guó)杜倫大學(xué)計(jì)算宇宙學(xué)研究所領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)，此次分析了來(lái)自低頻陣列（LOFAR）射電望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)。LOFAR是一個(gè)橫跨歐洲8個(gè)國(guó)家、由超過(guò)10萬(wàn)個(gè)天線組成的龐大觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)LOFAR將“目光”投向SpARCS1049星系團(tuán)時(shí)，意外捕捉到一個(gè)微弱但廣泛的無(wú)線電信號(hào)。進(jìn)一步分析確認(rèn)，這一信號(hào)并非源自某個(gè)特定星系，而是來(lái)自星系之間廣闊空間中的高能粒子區(qū)域。

這個(gè)彌漫的無(wú)線電源綿延超過(guò)一百萬(wàn)光年，正是“迷你光暈”的典型特征?！斑@就像我們發(fā)現(xiàn)了一片巨大的宇宙海洋，整個(gè)星系團(tuán)長(zhǎng)期沉浸在高能粒子之中?！眻F(tuán)隊(duì)成員形容道。而在如此遙遠(yuǎn)的距離上探測(cè)到如此強(qiáng)的無(wú)線電信號(hào)，意味著這些高能粒子及其背后的能量過(guò)程，在幾乎整個(gè)宇宙歷史上都在塑造著星系團(tuán)的演化。

新發(fā)現(xiàn)同時(shí)也為研究宇宙大尺度結(jié)構(gòu)的形成與演化提供了新的窗口。