2023年1月24日，由中国科学院国家天文台邹虎研究员领衔的一支国际团队公开发表了新发现的近百个极贫金属星系（XMPG）。他们利用暗能量光谱巡天（DESI）早期数据探测出95个红移z＜1的极贫金属星系及 128个候选体。这些星系具有极低的化学元素丰度和较小的恒星质量，它们可能对应于高红移宇宙中的星系，为理解星系的贫金属气体起源和宇宙早期中的星系演化提供了关键数据。该项研究成果已在国际期刊《The Astrophysical Journal》上在线发表。
极贫金属星系是金属元素丰度小于太阳丰度1/10的一类特殊的星系。它们的演化状态非常原始，具有较少的金属元素，因此它们被认为是研究星系化学演化理论以及星系演化早期物理过程的理想实验室。
尽管科学家通过理论研究认为在早期宇宙中极端贫金属星系应该普遍存在，但是由于它们的质量小、光度低，人们很难在高红移处探测到它们。因此，天文学家致力于在低红移的宇宙中探测这类星系。过去几十年内，发现的XMPG数量也只有几百个，而且这些发现的XMPG并没有进行误差上的限制，可能相当部分只是候选体。
国家天文台邹虎领导的团队由于先期通过北京-亚利桑那巡天的贡献，成为了DESI的创始成员，他们能够第一时间利用DESI巡天的大量星系光谱数据，开展极贫金属星系的探测。他们从DESI近300万个星系光谱中选择出了1623个有显著 [O III]λ4363发射线的星系。采用直接的Te方法测量氧丰度。最终，从这些星系中发现了223个金属丰度Z＜0.1Z⊙的星系，其中58个红移大于0.3，这也是目前最大数目的较高红移样本探测。根据金属丰度的测量误差，确认了95个XMPG，其余128个星系则是XMPG的候选者。
通过分析发现，这批XMPG大多数尘埃较少，具有非常强恒星行成活动，而且处于相对低密度的环境中。其中，最贫金属的XMPG约为太阳金属丰度的2.9％。此外，透过两个最贫金属丰度的星系成像数据，发现了XMPG具有明显不同的两种形态，表明这类星系可能存在不同的演化和物理起源。不过，研究人员表示这还需要后续进一步的研究来加以证实。他们还从星系的特定标度关系图（恒星质量-金属丰度关系）中对比了理论模型预测，进一步阐明了低红移的极贫金属星系是探索高红移宇宙星系演化的很好对象，也为研究星系演化模型和理论研究提供了重要观测约束。
在未来，DESI将观测数千万个恒星形成星系，该团队将从DESI巡天中寻找更多的XMPG，以扩大它们的样本，从而更加系统地研究XMPG的性质以及它们在星系和宇宙演化中扮演的角色。
左边两幅彩图为此次发现的两个最极端贫金属的星系，它们显示了截然不同的形态特征。右图为星系的恒星质量和金属丰度关系图（MZR）。彩色的点为新发现的极端贫金属星系（圆点）和候选体（三角形），颜色表示红移；灰色点为其余的具有发射线的星系。虚线为理论模拟的、不同红移的正常恒星形成星系的MZR。
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