一個穿越到現代的遠古星系？
NASA / ESA / Igor Karachentsev (SAO RAS) / Alyssa Pagan (STScI)
近日一些科學家在《英國皇家天文學會月刊》上刊文稱，因為一顆恆星的快速運動，一個原本位於它身後，被耀眼星光遮掩的神秘星系顯露了出來。而當科學家對這個星系進行了研究之後吃驚地發現，儘管它位於現代宇宙中，內部卻像那些遠古星系一樣，極度缺乏「金屬」元素，就像是突然從遠古穿越到了現在。
在天體物理學家眼中，今天的宇宙和早年的宇宙有一個很大的不同，即它們的「金屬」元素含量不同。
早年宇宙中的物質，幾乎全部都是由氫和氦這兩種最輕的元素組成的。因此在最早出現的星系中，恆星也幾乎只包含氫和氦。更重的那些元素——比如碳、氧和鐵，是由恆星經歷一代又一代的生死循環，在其內部的核聚變反應堆中製造出來的。
這些後來才被製造出來的元素，正是天體物理學家口中的「金屬」。它們在恆星死後被撒播到了廣袤的宇宙空間中，然後又被新一代恆星取用，結合到自己體內。它們也是適宜生命棲息的岩質行星比如地球形成的關鍵。
所以，一個星系如果看起來非常「年輕」，同時「金屬」含量又很低，則意味著它在宇宙中存在的年代更靠近宇宙誕生之初。雖然它本身看上去非常「年輕」，但是相對於今天，它又是非常「古老」的，不太可能出現在現代宇宙中。
曾經被恆星遮掩的這個矮星系名叫HIPASS J1131–31——這是一個編號——它的戲稱是「躲貓貓星系（Peekaboo Galaxy）」。由於一直被星光所遮掩，從地球上很難對其進行觀測。但是由於前景恆星的移動速度很快，這個星系在過去的50至100年中已經開始逐漸顯露在我們眼前。
作為一個矮星系，HIPASS J1131–31的寬度只有1200光年，包含的恆星數量與龐大的銀河系相比很少。由於距離地球相對較近，只有大約2000萬光年，因此哈勃太空望遠鏡甚至還解析出了其中大約60顆單一恆星。
觀測結果顯示，HIPASS J1131–31內的恆星大多是熾熱的藍星，缺乏紅色恆星。藍星相對年輕，而紅星相對衰老。理論上，由於HIPASS J1131–31存在於現代宇宙中，它體內的「金屬」含量一定會偏高。因為在藍星誕生之前，HIPASS J1131–31內部一定經歷過多代恆星的更迭。
但實際情況恰恰相反。光譜數據顯示，HIPASS J1131–31內部恆星的金屬含量極低，它是一個所謂的「極端貧金屬星系」。
既「年輕」又「極端貧金屬」的星系，通常存在於距離地球非常遙遠的宇宙中，至少也在HIPASS J1131–31和地球距離的2倍以上——這樣才符合星系和恆星演化的規律。
而HIPASS J1131–31卻和地球非常近。2000萬光年在天文學的語義中相當於「附近」和「現在」。因此它的出現，就好像有一個遠古時代的星系，突然穿越到了今天一樣，顯得極其古怪。
如果說這個神秘的「躲貓貓星系」真的是一個現代星系，那麼它能夠在距地球相對很近的地方，經歷近130億年的演化後，仍然將體內的金屬含量維持在如早年的星系一樣，沒有因一輪輪恆星的生死疊代而變高，實在是匪夷所思。
在這個「穿越」到現代的星系身上究竟隱藏著什麼樣的秘密？亦或它預示著在星系演化方式中有某種我們尚不知道的東西？這些問題都需要科學家去進一步解答。
參考
Peekaboo! Tiny, Hidden Galaxy Provides a Peek Into the Past
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/peekaboo-tiny-hidden-galaxy-provides-a-peek-into-the-past