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一架新的天文望遠鏡將會跟蹤被甩出星系的恒星，幫助天文學(xué)家們了解更多宇宙的歷史。

這些被扯離原星系的恒星發(fā)出的光將幫助魯本測量星系演化。（圖源：M. Montes (Instituto de Astrofísica de Canarias)；藝術(shù)增強：J.Pinto (魯本天文臺)）

天文學(xué)家們打算研究獨自漫游在空間里的恒星。

即將完工的維拉C.魯本天文臺將會在2025年“開光”，并將研究脫離主星系的恒星，以更好地理解宇宙是如何演化的。

對于這些暗淡的來自星系間恒星的“星際之光”的研究應(yīng)當(dāng)揭示一個宇宙“化石記錄”，天文學(xué)家們說到。由魯本實施的“時空遺產(chǎn)研究”（LSST）將會是首個探測此類來自數(shù)千星系團的光線的天文項目。通過幫助天文學(xué)家們更好地理解這些星系團的演化，LSST意圖從整體上講述宇宙的大尺度演化。

“被剝離原星系的恒星最終會聚集在星系團中星系間的空間。這些恒星就像你在用粉筆寫字時掉下來的粉末,”梅利亞·蒙蒂，一位加那利島天文物理研究所的研究員表示。

“通過利用魯本追蹤這些星際粉筆末，我們希望能讀懂在星系團黑板上寫下的粉筆字，”魯本/LSST星系科學(xué)協(xié)會的另一位成員蒙蒂補充道。

·孤兒恒星——鬼魅般的宇宙說書人

當(dāng)數(shù)以億計乃至千億記的恒星被引力聚攏成團，如銀河系一般的星系就誕生了。有時星系會尋找同伴，此時數(shù)百或數(shù)千星系又會被引力聚攏成星系團。

這些團狀結(jié)構(gòu)代表了宇宙中由引力形成的最大結(jié)構(gòu)，需要數(shù)十億年來形成然后演化。如果這個過程可以被快進并觀測，它將展現(xiàn)星系間劇烈的相互作用，導(dǎo)致其中的恒星被甩出星系，并在星系之間成為宇宙孤兒。

如果不按下這個快進鍵而是代之自然演化，那么受星系相互作用影響的這些恒星便可以充當(dāng)講述者，以星系間鬼魅般微光的形式向天文學(xué)家們述說這些故事。但這并不是什么偉業(yè)，因為這些星系團空隙中的微光比人眼能看到的最精彩的恒星要暗一千倍，這意味著目前的許多望遠鏡和相機都無法發(fā)現(xiàn)它們。

當(dāng)魯本在2025年開始LSST項目時，這座位于智利北部帕切翁山的天文臺將會用迄今為止最大的數(shù)字相機掃描整個南天星空。

即將完工的維拉C.魯本天文臺于2023年10月與落日同框。（圖源：RubinObs/NOIRLab/NSF/AURA/H. Stockebrand）

在十年的時間里，魯本將每隔數(shù)晚回到相同的天區(qū)，并拍攝數(shù)百萬張高分辨率的遙遠星系團圖像。然后科學(xué)家們將會對其進行疊加，從而獲得一張有史以來最大的超長曝光圖像。每一張這樣的疊加圖像都能揭示比一個單獨天文臺所能獲得的更多的星系團間星光，甚至超過LSST啟用之前所有其他天文臺和望遠鏡獲取的星系團星光量的總和。

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通過增加觀測的星系團數(shù)量，可見的星系團間星光將從屈指可數(shù)增加到數(shù)千。這不僅可以揭示可見物質(zhì)，如暗弱的孤兒恒星的排列，還將幫助天文學(xué)家們推測暗物質(zhì)的分布。這類物質(zhì)并不直接與光作用，從而無法被觀測到，但它們維持星系不解體的引力作用體現(xiàn)著它們的存在。暗物質(zhì)占據(jù)宇宙中約68%的物質(zhì)，也因此代表了目前科學(xué)家面臨的最深的宇宙謎題。

“我們對星系團間星光的了解非常有限。而魯本的力量就在于它將為我們提供大量可供探索的星系團，”蒙蒂說?！靶窍祱F間星光看似微不足道，但它們蘊含了很多信息。它能補足我們現(xiàn)有的知識，并打開我們了解宇宙歷史的新視窗?！?/p>

BY: Robert Lea

FY: torreya

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