天文学家发现了最早观测到的星爆星系

作者:鲜殉

<p>艺术家对星暴星系HFLS3的印象这个星系在欧洲航空航天局赫歇尔空间天文台的图像中看起来只是一个微弱的红色污迹,但外观可能是骗人的,因为它使得恒星的速度比我们的银河系快了2000多倍,其中一个在任何一个星系中见过的最高恒星形成率令人惊讶的是,在宇宙不到10亿年的时候,它被认为是对星系演化理论的挑战</p><p>信用:ESA-C Carreau一支庞大的天文学家团队发现了有史以来最早的星暴星系观测发生在大爆炸后仅8.8亿年,HFLS3是一个充满尘埃的大质量星系,每年产生相当于2,900个太阳的质量,加利福尼亚州帕萨迪纳 - 小体积更大这种情况经常发生在星系,至少:第一个星系它们很小,然后最终合并在一起形成了我们在现在宇宙中看到的庞然大物那些较小的星系以适度的速度产生了恒星;只有在宇宙发生了几十亿年之后,绝大多数大型星系开始形成并积聚足够的气体和尘埃才能成为多产的明星工厂</p><p>事实上,天文学家已经观察到这些星球工厂 - 称为星爆星系 - 变成在大爆炸之后的几十亿年里流行但是现在一支天文学家团队,其中包括来自加州理工学院(加州理工学院)的几个天文学家,他们发现了一个充满尘埃的大质量星系,当宇宙只有8.8亿时多年以来它是有史以来观测到的最早的星暴星系这个星系与我们的银河系一样大,但是以2000倍的速度产生恒星,这是一个与宇宙中任何星系一样高的恒星产生相当于2,900的质量太阳队每年都是特别惊人的 - 这促使球队称它为“最大星暴”星系“大规模,强烈的星暴星系预计只出现在后来的宇宙时代,“多米尼克里切斯说,他是加州理工学院的一名高级研究员,负责这项研究”然而,我们在宇宙大爆炸后的8.8亿年后发现了这个巨大的爆发,当宇宙占据其宇宙的6%以上时当前时代“现在是康奈尔大学的助理教授,Riechers是该论文的第一作者,描述了4月18日期刊”自然“杂志的发现</p><p>虽然发现这个单一星系还不足以推翻现有的星系形成理论,天文学家说,像这样的更多星系可以挑战这些理论</p><p>至少,必须修改理论来解释这个被称为HFLS3的星系如何形成,Riechers说“这个星系只是一个壮观的例子,但它告诉我们在宇宙初期,极其强烈的恒星形成是可能的,“加州理工学院物理学教授,该论文的共同作者杰米博克说</p><p>天文学家发现了HFLS3 chock ful l分子,如一氧化碳,氨,氢氧化物,甚至水,因为宇宙中的大多数元素 - 氢和氦 - 除了在恒星的核炉中融合,这种丰富多样的化学成分表明活跃恒星形成确实,博克说,HFLS3的化学成分类似于宇宙历史后期存在的其他已知星爆星系的化学成分上个月,加州理工学院领导的天文学家团队 - 其中一些也是这项新工作的作者 - 发现数十个相似的星系,早在大爆炸后150亿年就产生恒星但是它们早在HFLS3中就已经存在了,而HFLS3已经进行了更详细的研究</p><p>之前的观测结果是通过引力透镜实现的,其中大型前景星系充当宇宙放大镜,弯曲星暴星系的光线并使它们的探测更容易HFLS3然而,只有微弱的镜头,如果在al l在没有透镜帮助的情况下可以检测到这一事实意味着它本质上是一个远红外线的明亮星系 - 近30万亿次,与太阳一样明亮,比银河系亮2000倍因为星系被笼罩在尘埃,它在可见光中非常微弱然而,星系的恒星会加热尘埃,使其以红外线波长辐射</p><p>天文学家在通过欧洲航天局赫歇尔空间天文台(Herschel Space Observatory)的数据筛选时能够找到HFLS3</p><p>红外宇宙 这些数据是Herschel多层河外星系调查(HerMES)的一部分,这项调查由Bock共同协调,用Herschel观测大片天空(大约是月球大小的1300倍)</p><p>星系HFLS3看起来很小这些赫歇尔亚毫米图像中的红点(主图像和右图)随后用地面望远镜观测,从光学到毫米波长(插图),发现两个星系非常接近,两者实际上距离非常不同,然而,HFLS3(蓝色,毫米波长)是如此遥远,以至于我们看到的情况就像宇宙只有8.8亿年时一样信用:ESA / Herschel / HerMES / IRAM / GTC / WM Keck天文台数以千计在调查中发现的星系中,HFLS3看起来只是一个微弱的点 - 但是特别是红色的那个引起了加州理工学院的访问伙伴Darren Dowell的注意,他正在分析HerMES的数据</p><p>物体的红色意味着通过宇宙的膨胀,它的光线基本上向更长(和更红)的波长伸展</p><p>物体越远,它的光被拉伸的越多,因此非常红的光源将是非常远的</p><p>唯一的另一种可能性是因为较冷的物体在较长的波长发光 - 物体可能异常冷;然而,天文学家的分析排除了这种可能性因为它需要数十亿年才能穿越太空,所以看到这样一个遥远的物体就等于深入了解过去“我们希望在远处找到一个巨大的星暴星系Riechers说,为了进一步研究HFLS3,天文学家用其他几台望远镜放大了,使用毫米波天文学研究中的组合阵列(CARMA) - 系列加州理工学院帮助加利福尼亚Inyo山区的望远镜餐厅 - 以及夏威夷Mauna Kea的Caltech亚毫米天文台的Z-Spec仪器,该团队能够详细研究星系的化学成分 - 特别是,水和一氧化碳的存在 - 并测量其距离研究人员还使用Mauna Kea的WM Keck天文台的10米望远镜来确定到什么程度HFLS3是引力透镜这个星系是HerMES调查中第一个被详细分析的对象天文学家说,这种类型的星系是罕见的,但为了确定它有多罕见,它们会进行更多的后续研究,看看它们是否属于可以找到更多隐藏在HerMES数据中的结果这些结果也暗示了可能很快发现的更大的红外天文台,例如智利新的阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)和计划中的Cerro Chajnantor Atacama望远镜(CCAT)其中加州理工学院是合作院校</p><p>大自然论文的标题是“在红移的634处,尘埃模糊的最大星爆星系”除了Riechers,Bock和Dowell之外,该论文的其他加州理工学院的作者正在访问物理学助理Matt Bradford,Asantha Cooray和Hien Nguyen;博士后学者Carrie Bridge,Attila Kovacs,Joaquin Vieira,Marco Viero和Michael Zemcov;员工研究科学家Eric Murphy;和美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的Merle Kingsley物理学教授和首席技术专家Jonas Zmuidzinas共有64位作者Bock,Dowell和Nguyen在Herschel出版物上帮助建立光谱和光度成像接收器(SPIRE)仪器:Dominik A Riechers等人,“在红移634处的尘埃模糊的巨大最大星暴星系”,Nature 496,329-333,(2013年4月18日); doi:101038 / nature12050 PDF研究复制:一个尘埃模糊的巨型最大星爆星系,红移为634资料来源:Marcus Woo,加州理工学院图片:....