躲猫猫！从奇妙小星系管中窥豹，看宇宙早期古老历史真相究竟是什么？

躲猫猫！神奇的小型星系为人们探索早期宇宙历史提供了线索

躲藏在前景星眩目光芒背后的贫金属矮星系，其名为躲猫猫。

美国国家航空航天局的哈勃太空望远镜捕捉到了一张清晰照片，照片上的小型星系叫HIPASS J1131-31，由于它紧紧贴在一颗明亮的前景星之后，我们亦可称呼之为躲猫猫星系。

（图源：NASA/ESA/Igor Karachentsev SAO RAS/Alyssa Pagan STScI）

天文学家们发现了一处奇怪的矮星系，它已经在宇宙中位于我们隔壁不远处藏了很多年了。

尽管这个星系刚刚成形不久，但很有可能它其实属于早期宇宙。

这个直径只有1200光年的小型星系刚刚显露500年，再加上它一直以来都隐藏在一颗高速移动的前景星的光辉之下，被叫做躲猫猫星系可谓名副其实。

在官方名称中，这处矮星系叫做HIPASS J1131-31，距离地球足2200万光年，是长蛇座的一部分。

在各个地外、地面望远镜中一闪而过后，它终于在哈勃太空望远镜的火眼金睛中露出了真面目。

在躲猫猫星系中，比氢和氦（宇宙中最轻、最早形成的两种元素）更重的元素含量处于较低的水平。

天文学家们将比氢和氦更重的元素比作金属，这些元素往往需要在更加遥远的地方才能发现。

因此，早期星系通常被描述为极度贫金属。

宇宙大爆炸之后，整个宇宙的主体曾有过一段短暂的形成过程，而HIPASS J1131–31就是一个与该时期形成的星系紧密关联的例子。

该研究的合著者、太空望远镜科学研究所的天文学家加甘迪普·阿南德在一份报告中表明：

发现躲猫猫星系就像发现了通向过去的一扇窗户，早期的宇宙已经无从寻找，但通过研究躲猫猫星系的极端环境和其中星球，我们得以管中窥豹。

小型星系HIPASS J1131-31从前景星TYC 72159-1的眩光后面悄悄探头，银河系恒星TYC 72159-1横亘在哈勃望远镜的视域与这处小型星系之间。

（图源：NASA/ESA/Igor Karachentsev SAO RAS/Alyssa Pagan STScI）

在宇宙的早期，宇宙中几乎一切都是由氢和氦组成的。

这些轻元素形成于宇宙大爆炸后不久，当时的宇宙在经历膨胀和冷却后，终于到达了状态，于是电子和质子结合并形成第一个原子，从而形成第一个化学元素。

这些元素形成了最初的恒星，这些恒星在其生命周期中形成了更重的元素。

当第一代极度贫金属的恒星到达生命的尽头并爆炸时，它们将这些重元素传播到整个宇宙中，成为下一代恒星的基石。

随着这一过程在宇宙历史中不断重复，随后的每一代恒星中重元素含量越来越高，并创造了我们今天在整个宇宙邻域看到的富含金属的宇宙。

在早期恒星中形成的这些较重的组成部分（特别是碳、氧、铁和钙），也会成为生命的基本元素。

宇宙大爆炸理论的模拟插图，显示星系向外爆炸。

（图源：Getty Images）

尽管我们一般默认早期和遥远的星系默认是贫金属的，但先前也在离银河系更近的地方发现了极端贫金属星系：我们所在的星系。

与那些星系不同的是，躲猫猫星系内似乎并没有古老的恒星群，因而也缺乏贫金属恒星。

此外，躲猫猫星系距离地球只有20光年左右，而其他贫金属的年轻星系与地球的距离往往是其两倍。

20年前，研究合著者贝尔·科里巴尔斯基教授在帕克斯中性氢巡天收集的数据中首次发现了矮星系HIPASS J1131-31，对天文学家来说，它乍看之下并无特别之处。

美国国家航空航天局的太空星系演化探测器（现已停用）在远紫外光下进行了观测，揭示了躲猫猫星系的本质是一个奇怪的致密蓝矮星系。

——哈勃望远镜在一颗明亮的前景星后发现了一个特殊的矮星系

——目前无法解释我们银河系的小型伴星系内为何会有巨大黑洞

——南非望远镜捕捉到令人惊叹的射电星系图像

起初，我们没有意识到这个小星系有多特别，科里巴尔斯基说。

现在，通过哈勃太空望远镜、南非大型望远和其他望远镜的综合数据，我们知道躲猫猫星系是迄今为止探测到的最贫金属的星系之一。

哈勃能够在矮星系中分辨出大约六十颗恒星，这些恒星的年龄都不超过几十亿年。

天文学家随后使用南非大型望远发现了躲猫猫星系贫金属的性质，揭示了它是在局部宇宙中探测到的最年轻、化学物质含量最低的星系之一。

由于附近宇宙已经进化了130亿年，躲猫猫的贫金属特质意味着它绝对非同寻常，天文学家对这个矮星系还有很多需要了解的地方。

哈勃望远镜的观测是调查每一个已知的附近星系时必不可少的一部分，为了改进哈勃观测收集的HIPASS J1131-31的快照，天文学家现在将使用詹姆斯·韦布太空望远镜和哈勃一起观测星系。

希望这将有助于揭示更多关于恒星数量以及它们的金属含量的信息。

阿南德总结道:由于躲猫猫星系离我们很近，我们有机会对它进行详细观察，从而有可能看到类似早期宇宙的环境，其中的细节程度必然是前所未有的。

该团队的研究已在《英国皇家天文学会月报》发表。

相关知识

星系是由恒星、恒星遗骸、星际气体、尘埃、暗物质通过引力相互绑定的系统。

这个词来源于希腊语galaxias γαλαξίας，字面意思是乳白色的，指包含太阳系的银河系。

星系平均估计有1亿颗恒星，大小不等，从不足1亿颗的矮星，到已知最大的星系——拥有100万亿颗恒星的超巨星，每个星系都绕着星系的质心旋转。

一个典型星系的大部分质量以暗物质的形式存在，只有百分之几的质量会以恒星和星云的形式可见。

超大质量黑洞往往存在于星系中心，这也是星系的普遍特征。