概括
孤星很久以前就迷失在星際空間中
在 1960 年代的科幻電視節目“迷失太空”中，一群想成為行星殖民者的人偏離了軌道，迷失在我們的銀河系中。 但當談到哈勃太空望遠鏡的發現時，真相比小說更離奇。 多虧了哈勃望遠鏡，天文學家現在了解了整個恆星家族——大概還有它們的行星系統——甚至沒有一個星係可以稱之為家。 我們坐落在廣闊的銀河系中，這是一個星空帝國。 但是有許多恆星在由數百或數千個星系組成的巨大星團中四處遊蕩。 這些恆星與星團中的任何一個星係都沒有引力聯繫。 對於任何圍繞其母太陽運行的居民來說，夜晚的天空將呈現出漆黑的黑色，沒有星星，只有鄰近星係發出的微弱柔和的光點亮了天空。
總的來說，來自這些任性恆星的昏暗分散的輝光形成了一個稱為星團內光的背景，這是它們潛伏在周圍的證據。 雖然第一條線索出現在 1951 年，但哈勃望遠鏡可以輕鬆探測到這種光，即使它是從地面望遠鏡看到的夜空輝光的 1/10,000。 數十億年前的星系會比今天看到的要小，而且由於引力較弱，它們可能很容易脫落恆星。 （我們銀河系的逃逸速度超過每小時 100 萬英里）。 了解星團內光的起源可以讓天文學家對整個星系團的組裝歷史有新的認識。
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成百上千個星系組成的巨型星團中，無數星辰如失魂落魄一般遊走在星系之間，散發著幽靈般的光暈。 這些恆星與星團中的任何一個星係都沒有引力聯繫。
一直困擾天文學家的問題是：恆星最初是如何如此分散在整個星團中的？ 幾個相互競爭的理論包括恆星從星團的星系中剝離出來的可能性，或者它們在星系合併後被拋來拋去，或者它們在數十億年前的星團形成初期就存在了。
美國國家航空航天局哈勃太空望遠鏡最近進行的一項紅外調查尋找了這種所謂的“星團內光”，為揭開這個謎團提供了新的線索。 新的哈勃觀測表明，這些恆星已經遊蕩了數十億年，並不是星系團內部更近期的動力學活動的產物，這些活動會將它們從正常星系中剝離出來。
該調查包括 10 個距離我們近 100 億光年的星系團。 這些測量必須在太空中進行，因為星團內微弱的光比從地面上看到的夜空暗 10,000 倍。
調查顯示，星團內光相對於星團總光的比例保持不變，回顧過去數十億年。 “這意味著這些恆星在星團形成的早期階段就已經無家可歸了，”韓國首爾延世大學的 James Jee 說。 他的 結果 發表在 1 月 5 日的 自然雜誌.
當一個星系在星系之間的空間中穿過氣態物質時，恆星可能會散佈在它們的星系誕生地之外，因為它繞著星團的中心運行。 在此過程中，阻力將氣體和塵埃推出星系。 然而，根據新的哈勃調查，Jee 排除了這種機制是星團內恆星產生的主要原因。 那是因為如果剝離是主要參與者，星團內的光分數會隨著時間的推移而增加到現在。 但在新的哈勃數據中情況並非如此，它顯示了數十億年來的恆定分數。
“我們不知道是什麼讓他們無家可歸。目前的理論無法解釋我們的結果，但不知何故，它們在早期宇宙中大量產生，”Jee 說。 “在它們形成的早期，星係可能非常小，而且由於引力較弱，它們很容易吸乾恆星。”
“如果我們弄清楚星團內恆星的起源，它將幫助我們了解整個星系團的組裝歷史，它們可以作為包裹星團的暗物質的可見示踪劑，”第一作者、延世大學的 Hyungjin Joo 說。的紙。 暗物質是宇宙的無形支架，它將星系和星系團聚集在一起。
如果流浪星是通過較新的星系間彈球遊戲產生的，它們沒有足夠的時間散佈在星團的整個引力場中，因此不會追踪星團暗物質的分佈。 但如果恆星誕生於星團的早期，它們就會完全分散在整個星團中。 這將允許天文學家使用任性的恆星來繪製整個星團的暗物質分佈圖。
這項技術是新的，是對傳統暗物質映射方法的補充，它通過測量整個星團如何由於稱為引力透鏡的現象而扭曲來自背景物體的光。
1951 年，弗里茨·茨維基 (Fritz Zwicky) 首次在後發星系團中檢測到星團內光，他報告說，他最有趣的發現之一是觀察星團中發光、微弱的星際物質。 由於後發座星團至少包含 1,000 個星系，是距地球最近的星團之一（3.3 億光年），因此即使使用普通的 18 英寸望遠鏡，茲維基也能夠探測到鬼光。
NASA 的詹姆斯韋伯太空望遠鏡的近紅外能力和靈敏度將極大地擴展對宇宙更深處星團內恆星的搜索，因此應該有助於解開這個謎團。
哈勃太空望遠鏡是NASA和ESA的國際合作項目。 位於馬里蘭州格林貝爾特的美國宇航局戈達德太空飛行中心負責管理該望遠鏡。 位於馬里蘭州巴爾的摩的太空望遠鏡科學研究所 (STScI) 進行哈勃和韋伯科學操作。 STScI 由位於華盛頓特區的大學天文學研究協會為 NASA 運營
Source: The NASAHubble Space Telescope