透過早期產星星系的塵埃,凝望宇宙的過往_風聞
观察者网用户_244575-2019-12-23 09:31
原創:牧夫天文
編譯:徐釩
作者:Samantha Mathewson
校對:王茸 王婧彧 張硯斌 尼安吉
後台:庫特莉亞芙卡 李子琦
天文學家使用智利的阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列(ALMA)首次獲得了距離我們最遙遠的產星星系——MAMBO-9星系的圖像。美國國家射電天文台在一份聲明中表示,天文學家們認為這個星系是在宇宙大爆炸之後9.7億年形成的。
最新的觀測表明,MAMBO-9中含有大量的氣體和塵埃,這表明它是一個巨大的恆星形成區。這個星系的恆星形成率很高,每年可以產生幾千個太陽質量的恆星。作為對比,銀河系每年只能產生三個太陽質量的恆星。鑑於極快的恆星形成速度,科學家們推測像MAMBO-9這樣的星系可能影響了宇宙的演化。
MAMBO-9的想象圖,表現了星系中的塵埃。圖像由兩個部分組成,説明它是兩個正在合併的星系。
credit: NRAO/AUI/NSF, B. Saxton
星系由數十億顆恆星組成,它們發出的光會穿越宇宙各處。但是,宇宙空間中的氣體和塵埃會吸收光線。雖然十年前天文學家就首次探測到了來自MAMBO-9星系的星光,但由於當時的望遠鏡還不夠靈敏,所以無法測量它到底有多遠。
該研究的第一作者,德克薩斯大學奧斯汀分校的天文學家Caitlin Casey表示,“這樣遙遠的星系往往“隱藏”在顯而易見的地方。我們知道它們就存在在那裏,但是很難找到它們,因為它們的星光被遮蔽在塵埃雲中。”
但是,ALMA接收的是射電波,這使它可以探測到在可見光波段很難看到的東西,例如通常被塵埃雲遮擋的產星星系。ALMA還可以觀察到宇宙中一些最遙遠最古老的星系。
研究人員使用ALMA觀察了MAMBO-9,並認為這是無需藉助引力透鏡效應就能看到的最遙遠、充滿塵埃的產星星系。(引力透鏡現象是指在遙遠的星系發出的光被前景星系的引力扭曲時,前景星系的作用就像透鏡一樣,使背景星系更亮、更易被觀察到。)
ALMA獲得的MAMBO-9的射電圖像,顯示了正在合併的兩個星系。
credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), C.M. Casey et al.; NRAO/AUI/NSF, B. Saxton)
天文學家還測量了MAMBO-9星系的質量。Casey在聲明中説:“ MAMBO-9中巨大的氣體和塵埃的總質量是銀河系質量的十倍。這意味着其中的大部分恆星尚未形成。”
ALMA的觀測還顯示,MAMBO-9由兩個部分組成,這表明一個星系正在與另一個星系合併。
這些發現發表在12月11日的《The Astrophysical Journal》上。研究人員説,他們希望利用ALMA去發現更多遙遠且充滿塵埃的星系,因為它們可能會提供有關宇宙演化歷史的線索。
Casey説,“塵埃通常是垂死恆星的副產物。所以恆星應該比塵埃多100倍。但是MAMBO-9尚未產生那麼多的恆星,所以我們好奇宇宙大爆炸之後如何迅速產生那麼多塵埃。”
研究人員説,更多像MAMBO-9這樣的星系的觀測數據將幫助科學家解釋這些大型星系的普遍性,它們在宇宙早期的形成過程以及它們為何有那麼多塵埃。
原文鏈接:
https://www.space.com/most-distant-dusty-star-forming-galaxy-discovery.html
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