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根据新的计算机模拟,宇宙中最早的星团可能起源于比我们银河系中观测到的任何星云都要大近1000倍的冷气体云。这些发现昨天在加拿大天文学会年会上发表,也表明球状星团——宇宙中最古老的星团——的形成方式与银河系中相对较近的星团形成方式类似。
麦克马斯特大学的拉尔夫·普德里茨和旧金山城市学院的梅琳达·威尔专门设计了他们的计算机模型来研究分子云的演化。在先前大规模模型研究的基础上,他们本质上是对模拟进行了放大,以便检查单个星系的形成。他们还考虑了气体的存在,许多较大的模型忽略了这一点,因为它只占宇宙的5%。研究人员确定,当年轻星系中较小的气体云碰撞并粘合在一起时,会形成超巨型分子云(SGMC)。普德里茨和威尔使用所谓的λ-CDM宇宙学模型(该模型假设宇宙的膨胀速度正在加速),发现SGMC在约132亿年前达到了能够形成球状星团的质量。由于这个年龄与最古老的球状星团的年龄相符,因此该模拟与现有的观测结果非常吻合。
特别值得注意的是,SGMC产生的质量谱与巨型分子云(GMC)的质量谱相似,而GMC负责我们银河系中恒星的形成。因此,这两种类型的云在大型物体和小物体的分布上相似。普德里茨说:“我们的研究结果表明,宇宙中最早的星团的形成,与我们在银河系附近看到的星团(例如猎户座星云中著名的梯形星团(见图))的形成在性质上没有太大差异。”尽管它们似乎有一些相似的特征,但两种类型的云的绝对大小仍然存在显着差异:GMC的质量接近太阳的百万倍,而SGMC的质量接近太阳的十亿倍。根据普德里茨的说法,“相比之下,猎户座星团是矮星团——数千个猎户座星团可以整齐地塞进一个球状星团中。”