新華社北京11月9日電（記者魏夢佳）矮星係是光度最弱的一類星係，其在宇宙演化中的作用至關重要。由中國天文學家主導、來自全球近20個研究機構的科研人員組成的國際團隊，在觀測中首次發現了矮星係在星係團致密環境中被瓦解剝離並逐漸演化為超致密矮星係的完整過程，揭示了困擾天文學家許久的超致密矮星係起源之謎。這一重要研究成果9日刊載于《自然》雜志。
圖為部分強核矮星係和超致密矮星係的光學圖像，以及其在室女星係團中心區域的空間分布。（受訪者供圖）
長期以來，星係和星團被認為是截然不同的兩類天體。星係在暗物質暈中誕生成長，有較為復雜的恒星形成歷史；星團則脫胎于星係內部的巨型分子雲團塊。超致密矮星係于2000年左右被發現，因其內部恒星係統極端致密而得名，其品質和大小介于星係和星團之間，而其起源也一直存在爭議。近年來，盡管一些研究結果支援“許多超致密矮星係或起源于被剝離的矮星係”，但矮星係演化為超致密矮星係的具體過程還沒有被實際觀測所證認。
為此，北京大學、上海交通大學等高校的天文學研究團隊聯合加拿大、美國等多地研究機構利用哈勃空間望遠鏡、加拿大-法國-夏威夷望遠鏡、北雙子座望遠鏡等觀測設備，在室女星係團裏搜尋找到約600個超致密矮星係候選體。通過光譜證認及全面細致的形態分析，發現約有15%的超致密矮星係被暗弱的恒星暈所包圍。
研究人員認為，這些超致密矮星係在形態、顏色、空間分布等特徵上都與新定義的一類強核矮星係高度相關，很可能強核矮星係是矮星係演化為超致密矮星係的一個中間階段。此外，在某些強核矮星係和超致密矮星係周圍也發現了極其暗弱的“S”型星流結構，這成為矮星係正被潮汐瓦解的直接證據。
圖為觀測得到的從正常矮星係被瓦解形成超致密矮星係的各階段示意圖。（受訪者供圖）
論文第一作者、北京大學物理學院天文學係博士研究生王凱翔説，團隊首次觀測到超致密矮星係形成的各個階段，“就像時間切片一樣，刻畫出從普通矮星係被瓦解形成超致密矮星係（甚至星團）的變身過程，清楚揭示了演化的規律。”
“超致密矮星係是星係團考古研究的重要探針，研究其起源對于理解星係的形成和演化有著重要意義。”研究團隊成員、美國國家光學—紅外天文研究實驗室天文學家彭逸西説。
據悉，下一步研究團隊仍將使用多臺國際大型天文望遠鏡對超致密矮星係進行後續觀測，以揭曉更多與之相關的科學奧秘。
