迷你晕的发现揭示早期宇宙形成之谜

这张惊人的照片展示了一个遥远的银河星系团充满了能量：银行闪耀着可见光（白色），幽灵般暗红色云体为新发现的射电迷你晕圈，这是最远发现的一个，而蓝色条纹状花纹是里面发出X射线的热气体。

天文学家发现了一个巨大的高能粒子云团，他们称之为“迷你晕圈”（mini halo）。它环绕着一个迄今观测到的最遥远的星系团。这个发现让我们更深入的理解那些塑造宇宙的隐藏力量。

这个“迷你晕圈”离地球非常遥远，接近100亿光年（光需要走100亿年才能到达地球）。这使得它成为目前已知的最遥远的此类结构，这个距离是此前科学界记录的两倍。这一发现表明，星系团这种宇宙中最大尺度的结构，在他们大部分的时间里，都浸泡在高能粒子的“海洋”中。

所谓“迷你晕圈”，其实就是由一团高度活跃的带电粒子构成的。他们分布在星系团中各个星系之间的真空区域。这些粒子共同释放无线电波，通过地球上的望远镜，我们就能捕捉到这种微弱的信号。

这一研究成果已发表在《天体物理学快报》上，该研究表明，早在宇宙初期，星系团就已经受到了高能过程的深刻影响。这一国际研究团队由加拿大蒙特利尔大学的朱莉·赫拉瓦切克-拉隆多（Julie Hlavacek-Larrondo）与英国达勒姆大学计算宇宙学研究所的罗兰·蒂默曼（Roland Timmerman）共同领导。

研究团队分析了来自LOFAR（低频阵列射电望远镜）的观测数据。LOFAR是一个横跨八个欧洲国家，由超过十万个小型天线组成的庞大望远镜网络。在研究名为SpARCS1049 的星系团时，研究人员探测到一种微弱但广泛存在的无线电信号。他们发现这种信号并非来自于某个独立的星系，它来自于一大片充满高能粒子和磁场的宇宙空间。

这种绵延超过100万光年的弥漫的辉光是“迷你晕圈”的典型特征。而这类结构此前只在宇宙中的较近距离上被观测到。“就好像我们发现了一片浩瀚的宇宙海洋，”赫拉瓦切克-拉隆多说，“在这片海洋中，整个星系团始终浸泡在高能粒子之中。” 蒂默曼补充道：“能在如此遥远的距离上探测到这么强的无线电信号，实在是令人震惊。这意味着，几乎从宇宙诞生以来，这些高能粒子以及产生它们的过程，就一直在塑造着星系团的结构。

两种可能的解释

形成迷你晕圈有两种可能的解释

一种可能是在星系团中各银河中心有超重质量的黑洞，他们会向太空喷射出高能离子流。但是，天文学家们仍在尝试理解为什么这些粒子可以从黑洞逃脱出来并形成如此巨型的粒子云，而且保留了很大部分的能量。

另一种解释是太空粒子碰撞，当这些来自银河星系团组成热等离子流的带电粒子在近光速下相撞后分裂成在地球上可以观测到的高能粒子。

天文学家们说这个新的发现提供了一个鲜有的视角来观察银河系的刚诞生的模样。

它不仅展示了比以前所知更早数十亿年：银河星系团已经被这些高能粒子扩散渗透，而且它能让天文学家研究这些高能粒子从哪里来。

它提示了黑洞或者/和高能粒子间的碰撞使银河星系团环境能量比预期地更富集，并使他们在数十亿年间保持高能。

天文学家说当新的望远镜被开发后，如平方公里列阵望远镜(SKA),科学家们得以探查到更微弱的信号，更远地观察磁场，宇宙射线和塑造宇宙的高能过程的功能。

“我们刚刚接触到一些皮毛，展示了宇宙诞生之初如何高能的，”赫拉瓦切克-拉隆多（Hlavacek-Larrondo）说，“这个发现给我们展示了银河星系团如何同时被银河和高能粒子推动成长和进化的一个窗口。”

BY：phys*- Sadie Harley

FY：Astronomical volunteer team

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