哈勃发现星系间的幽灵光可以追溯到很久以前

成百上千个星系组成的巨型星团中，无数星辰如失魂落魄一般游走在星系之间，散发着幽灵般的光晕。这些恒星与星团中的任何一个星系都没有引力联系。

一直困扰天文学家的问题是：恒星最初是如何如此分散在整个星团中的?几个相互竞争的理论包括恒星从星团的星系中剥离出来的可能性，或者它们在星系合并后被抛来抛去，或者它们在数十亿年前的星团形成初期就存在了。

美国国家航空航天局哈勃太空望远镜最近进行的一项红外调查寻找了这种所谓的“星团内光”，为揭开这个谜团提供了新的线索。新的哈勃观测表明，这些恒星已经游荡了数十亿年，并不是星系团内部更近期的动力学活动的产物，这些活动会将它们从正常星系中剥离出来。

该调查包括10个距离我们近100亿光年的星系团。这些测量必须在太空中进行，因为星团内微弱的光比从地面上看到的夜空暗10,000倍。

调查显示，星团内光相对于星团总光的比例保持不变，回顾过去数十亿年。“这意味着这些恒星在星团形成的早期阶段就已经无家可归了，”韩国首尔延世大学的JamesJee说。他的结果发表在1月5日的《自然》杂志上。

当一个星系在星系之间的空间中穿过气态物质时，恒星可能会散布在它们的星系诞生地之外，因为它绕着星团的中心运行。在此过程中，阻力将气体和尘埃推出星系。然而，根据新的哈勃调查，Jee排除了这种机制是星团内恒星产生的主要原因。那是因为如果剥离是主要参与者，星团内的光分数会随着时间的推移而增加到现在。但在新的哈勃数据中情况并非如此，它显示了数十亿年来的恒定分数。

“我们不知道是什么让他们无家可归。目前的理论无法解释我们的结果，但不知何故，它们在早期宇宙中大量产生，”Jee说。“在它们形成的早期，星系可能非常小，而且由于引力较弱，它们很容易吸干恒星。”

“如果我们弄清楚星团内恒星的起源，它将帮助我们了解整个星系团的组装历史，它们可以作为包裹星团的暗物质的可见示踪剂，”第一作者、延世大学的HyungjinJoo说。的纸。暗物质是宇宙的无形支架，它将星系和星系团聚集在一起。

如果流浪星是通过较新的星系间弹球游戏产生的，它们没有足够的时间散布在星团的整个引力场中，因此不会追踪星团暗物质的分布。但如果恒星诞生于星团的早期，它们就会完全分散在整个星团中。这将允许天文学家使用任性的恒星来绘制整个星团的暗物质分布图。

这项技术是新的，是对传统暗物质映射方法的补充，它通过测量整个星团如何由于称为引力透镜的现象而扭曲来自背景物体的光。

1951年，弗里茨·茨维基(FritzZwicky)首次在后发星系团中检测到星团内光，他报告说，他最有趣的发现之一是观察星团中发光、微弱的星际物质。由于后发座星团至少包含1,000个星系，是距离地球最近的星团之一(3.3亿光年)，因此即使使用普通的18英寸望远镜，兹维基也能够探测到鬼光。

NASA的詹姆斯韦伯太空望远镜的近红外能力和灵敏度将极大地扩展对宇宙更深处星团内恒星的搜索，因此应该有助于解开这个谜团。