由加拿大研究人員領導的一個多國天文學家小組發現了星系團，它們的出現速度比科學預測的更快、更熱。根據該理論，該星團充滿了極熱的氣體，在大爆炸後僅存在了 14 億年。現階段的星系團不應達到如此高的溫度。
研究結果發表於 1 月 5 日 自然這對廣泛接受的星系團形成模型提出了嚴峻的挑戰。這些模型表明，星團會隨著時間的推移逐漸升溫，而且這些溫度只會在晚些時候才會達到。變得更大更穩定之後
“我們沒想到在宇宙歷史的早期階段會看到如此熾熱的星團大氣，”第一作者、不列顛哥倫比亞大學物理與天文學系的博士生周大志說。 “事實上，我最初對這個信號持懷疑態度，因為它太強了，令人難以置信。但經過幾個月的調查，我們確認這種氣體至少比預期的溫度高五倍。而且它比我們今天在許多星團中看到的更熱、更有能量。”
達爾豪斯大學教授、合著者斯科特·查普曼博士在加拿大國家研究委員會 (NRC) 期間進行了這項研究，他表示，研究結果表明現代宇宙中存在著強大的活動。 “這告訴我們，早期宇宙中的某些東西很可能是最近在星團中發現的三個超大質量黑洞。它正在向周圍區域注入大量能量，塑造年輕的星團。比我們想像的更快、更強。”
檢查嬰兒星系團
在這一發現中，研究人員回顧了大約 120 億年前，研究了一個名為 SPT2349-56 的年輕星系團。觀測是使用阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列（ALMA）進行的，這是一個射電望遠鏡網絡，儀器由 NRC 設計、建造和測試。
儘管很古老，但這個星團已經非常大了。它的中心區域橫跨約50萬光年，大小與銀河系周圍的半徑相似。該星團由 30 多個活躍星系組成，這些星係緊密地堆積在一起，並以比我們自己的星系高 5000 倍的速度產生新恆星。
為了測量星團內部的熱量，該團隊依靠一種稱為蘇尼亞耶夫-澤爾多維奇效應的技術。這種方法使科學家能夠估計星團中介質的熱能。也就是說，存在於給定星團的星系之間的氣體。
“了解星系團是了解宇宙中最大星系的關鍵，”查普曼博士說，他也是 UBC 的附屬教授。大多數這些大型星係都位於星團中。它們的演化在很大程度上受到星團形成時非常惡劣的環境的影響。包括星團內的中介者。
超大質量黑洞如何加熱星團
目前的理論表明，構成中間簇的氣體是逐漸演化的。隨著時間的推移，重力將不穩定的星系團向內拉，從而聚集併升溫。當集群成熟時，這個過程有望創建一個穩定且熱的環境。一項新的調查指出了一個更加嚴肅的起點。變暖的速度將比預期更快。
周和他的同事現在計劃研究不同的力量如何在集群內協同工作？周說：“我們想知道恆星形成的強度如何。活躍的黑洞以及過熱的大氣層如何相互作用？這告訴我們有關當今星系團形成的什麼信息？所有這些是如何在如此年輕而緻密的系統中同時發生的？”
