一个普通星系:“典型”星系帮助天文学家研究再电离时代

   日期:2020-06-30     浏览:7    评论:0    
核心提示:很久以前和遥远的地方,一个普通星系:“典型”星系帮助天文学家研究再电离时代由加州大学戴维斯分校天文学家利用一个巨大的星系

很久以前和遥远的地方,一个普通星系:“典型”星系帮助天文学家研究再电离时代
由加州大学戴维斯分校

天文学家利用一个巨大的星系团的引力作为透镜来观测一个遥远得令人难以置信的星系,距今约131亿年前。他们使用哈勃太空望远镜发现了该星系,并通过夏威夷凯克天文台的仪器确认了它的年龄和距离。资料来源:NASA/Keck/Austin Hoag/Marusa Bradac
由加州大学研究生戴维斯领导的天文学家发现了宇宙中最遥远的星系之一,这并没有什么不同寻常的。


“与其他星系相比,其他最遥远的天体非常明亮,可能也很罕见,”加州大学戴维斯分校(UC Davis)物理学研究生奥斯汀·霍格(Austin Hoag)说。他是这篇论文的第一作者,论文发表在4月10日的《自然天文学》(Nature Astronomy)杂志上。“我们认为这更能代表当时的星系。”

霍格、加州大学戴维斯分校物理学教授马鲁萨·布拉达克和他在美国的合作者们对这些遥远的星系很感兴趣因为它们处于“再电离时代”,即大爆炸后约10亿年宇宙变得透明的时期。

大爆炸之后,宇宙变成了一团冰冷的氢原子云,它阻挡了光线。第一批恒星和星系从云中浓缩出来,并开始释放光和电离辐射。这种辐射融化了氢原子,就像太阳驱散了雾一样,最初的星系将它们的光传遍了整个宇宙。

许多东西在再电离的迷雾中消失了。

“我们有之前和之后,但没有确切的时间,”霍格说。还有一个问题是什么辐射的物体驱动了再电离:主要是年轻的星系,还是像黑洞和伽马射线爆发这样的物体也起了作用?

星系团是天空中的一个巨大透镜

这颗被命名为MACS1423-z7p64的新天体的红移为7.6,这表明它在131亿年前就已经存在(由于宇宙膨胀,一个天体离我们越远,它的光移到光谱的红端就越远)。为了找到如此微弱、遥远的天体,天文学家们利用了天空中的一个巨大透镜。

当光经过像星系团这样的大质量物体时,它的路径会因重力而弯曲,就像光通过透镜时发生弯曲一样。当物体足够大时,它可以充当透镜,放大它后面物体的影像。

Hoag和他的同事们正在测量大质量星系团周围的天空,这些星系团的大小和距离正好可以聚焦来自非常遥远星系的光。虽然z7p64与当时的数百万其他星系相似,但它只是碰巧落在了一个巨大星系团后面的“最佳位置”,这个星系团将它的亮度放大了10倍,并通过哈勃太空望远镜使其可见。然后,他们能够通过夏威夷凯克天文台的望远镜分析其光谱来确定其距离。

该团队计划继续使用哈勃和凯克望远镜对候选星系进行调查。霍格说,詹姆斯·韦伯太空望远镜将于2018年发射,这将带来新的可能性。该团队目前正计划使用韦伯望远镜进行观测。韦伯望远镜比哈勃望远镜更大,将使天文学家能够观察到宇宙中更遥远的部分。

布拉达克说:“我们将真正见证第一批星系的诞生,这将允许我们回答长期存在的问题,我们从哪里来。”

 
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