美国普渡大学科学家领衔的国际天文学家团队，发现了迄今已知最遥远的原始星系团COSMOS-z3.1-A。它诞生于宇宙年龄仅21亿年之际，质量约相当于银河系的5000倍。这项发现不仅支持了现有的星系团演化理论，也揭示了它们如何嵌入更大尺度的宇宙网。相关论文发表于最新一期《天体物理学杂志》。
星系团是宇宙中质量最大的引力束缚结构，由数百乃至数千个星系组成。人们今天在较近时空中观测到的星系团，是由原始星系团演化而来的成熟结构。原始星系团是巨大而松散的星系集合，尚在合并之中，还未凝聚成稳定的星系团。研究宇宙年轻时期形成的遥远原始星系团，有助于理解现代星系团如何在漫长岁月里生长和演化。
新发现的原始星系团COSMOS-z3.1-A。图片来源：托洛洛山美洲际天文台/美国国家科学基金会等
为搜寻这些原始星系团，团队系统分析了ODIN调查获取的数据。ODIN是一项宇宙早期星系观测项目，使用的是智利托洛洛山美洲天文台维克托·布兰科4米望远镜上的暗能量相机。凭借大视场和5.7亿像素的超高分辨率，暗能量相机在过去3年里用100多个夜晚，对南半球大片天区进行了深度成像。
团队共识别出150个遥远原始星系团，它们形成于宇宙大爆炸后约10亿至30亿年之间。他们进一步聚焦到两个星系密度异常高的目标：COSMOS-z3.1-A和COSMOS-z3.1-C。
ODIN调查给出了这些原始星系团在天空中的二维位置，团队则利用暗能量光谱仪的数据，绘制出这些原始星系团的三维图像。
结果显示，COSMOS-z3.1-A诞生于宇宙年龄仅21亿年时，是迄今已知最早、最遥远的原始星系团，也是宇宙中最为致密的区域之一。
此外，三维图像显示，这些古老原始星系团多位于宇宙网细丝的交汇处。这是科学家首次在遥远宇宙中直接观测到此类结构特征。观测结果与理论预言中物质在宇宙大尺度上的分布方式高度吻合。
（科技日报）
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