日前，以南京大學(xué)青年千人施勇教授為首的國際團組通過對兩個近鄰的貧金屬星系的高空間分辨率觀測的研究，發(fā)現(xiàn)它們的恒星形成率比類銀河系星系中的恒星形成率約低10-100倍；這也為此前的理論預(yù)測提供了一個觀測上的證實；暗示了在宇宙早期星系中類似的環(huán)境下，恒星是很難形成的。中國科學(xué)院上海天文臺王均智研究員也參與該項目，對其中氣塵比的計算以及恒星形成相關(guān)的工作做出了具體的貢獻。中國科學(xué)院紫金山天文臺高煜研究員及其團組兩名前成員是共同作者。該研究工作已發(fā)表在國際期刊雜志《自然》（Nature）上，并引起了國內(nèi)外同行的普遍關(guān)注。

　　宇宙早期，第一代星系中包含的恒星，誕生于有極少金屬或幾乎沒有金屬（比He元素更重二代元素）的氣體中。理論上預(yù)測，金屬的匱乏將會導(dǎo)致氣體很難被冷卻，從而恒星也很難形成。可是這一過程還未曾在氧金屬豐度（氧元素相對于氫元素的含量比值的對數(shù)值）低于太陽氧金屬豐度十分之一的星系中得以真實地觀測證實。極端貧金屬的近鄰星系提供了一個好的實驗室，讓天文學(xué)家們可以細窺宇宙早期低金屬豐度的星系中常見的環(huán)境。要揭開低金屬豐度星系中的恒星形成過程的面紗，高空間分辨率的紅外觀測至關(guān)重要。

　　他們聚焦的這兩個星系分別是Sextans A和ESO 146-G14，它們距離我們足夠近，分別是456.5萬光年和7335萬光年；氧金屬豐度分別是太陽氧金屬豐度的7%和9%，可能接近于約130億年前早期宇宙恒星誕生的氣體金屬豐度。這兩個星系的紅外波段觀測數(shù)據(jù)來自于兩個空間望遠鏡：赫歇爾（Herschel）望遠鏡和斯皮策（Spizter）望遠鏡，遠紫外波段觀測數(shù)據(jù)來自于GALEX空間望遠鏡。星系中的恒星形成率就是通過塵埃的遠紅外輻射得到的。該研究團組發(fā)現(xiàn)：這些貧金屬星系的恒星形成率要遠低于類銀河系星系中的恒星形成率，相差了約10-100倍。

　　該研究論文的作者包括南京大學(xué)施勇教授（通訊作者），美國加州理工學(xué)院的Lee Armus研究員和George Helou教授，美國弗吉尼亞大學(xué)Sabrina Stierwalt博士，中科院紫金山天文臺高煜研究員，中科院上海天文臺王均智研究員，英國愛丁堡大學(xué)張智昱博士和南京大學(xué)顧秋生教授。研究得到了中國科學(xué)院先導(dǎo)（B類）項目、國家自然科學(xué)基金和南京大學(xué)“985”項目的支持。

　　圖1：星系Sextans A的多波段圖像：藍色部分代表Very Large Array射電望遠鏡所探測到的氫原子質(zhì)量分布，綠色是GALEX衛(wèi)星所探測的來自大質(zhì)量恒星的紫外發(fā)射，紅色代表的是Herschel紅外望遠鏡所探測到的來自塵埃的紅外發(fā)射。（圖由南京大學(xué)施勇教授制作和提供）

　　圖2：恒星形成率（單位時間內(nèi)形成的恒星質(zhì)量）對氣體質(zhì)量的二維圖。橘黃色-白色區(qū)域是類銀河系在圖上的分布，七個綠色的球代表論文中兩個星系七個恒星形成區(qū)在該圖的分布。最右邊的雙向箭頭長度代表了恒星形成率10倍的變化。（圖由南京大學(xué)施勇教授制作和提供）