太空探索:天文学团队发现,128亿年前第一批大规模星系之一!

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太空探索:天文学团队发现,128亿年前第一批大规模星系之一!


使用大毫米望远镜(LMT)的天文学家,由马萨诸塞州阿默斯特大学和墨西哥国家电视台研究所合作,今天在自然天文学报告中发现它们探测到第二个最遥远的尘埃星形星系在宇宙中发现的 - 在宇宙大爆炸后的第一个十亿年出生。它是迄今为止LMT探测到的最古老的物体,宇宙物理学家Min Yun在麻省大学阿默斯特分校说,目前只有另外一个,像这样稍微更老,更遥远的物体。

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他指出:“大爆炸发生在137亿年前,现在我们正在从128亿年前看到这个星系,所以它在大爆炸后的第一个十亿年内形成。”“在第一个十亿年内看到一个物体是非常值得注意的,因为宇宙是完全电离的,也就是说,在过去的4亿年里,它太热而且太均匀而无法形成任何东西。所以我们最好的猜测是第一颗恒星和星系以及在上半年十亿到十亿年之间形成了黑洞。这个新物体非常接近成为有史以来第一个形成的星系之一。“

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他补充道,“这个结果并不令人惊讶,因为这就是LMT的目的,但我们非常兴奋。这些高红移,非常遥远的物体是天体物理学中的一类神兽。我们总是知道有一些在那里,它们非常大而且明亮,但是它们在可见光谱中是看不见的,因为它们被围绕着它们年轻恒星的厚厚的尘埃云遮挡了。矛盾的是,最多产的恒星形成星系,因而也是最明亮的星系。最难以使用像哈勃太空望远镜这样的传统光学望远镜进行研究,因为它们也是最容易被尘埃遮挡的。“

“用毫米波确定这个物体的极高红移是LMT的一个亮点,它可以透过无线电和毫米波长的灰尘,”他指出。“它研究这些遥远物体的能力是其最杰出的能力之一,在世界上几乎是独一无二的。”

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天文学家首次使用赫歇尔太空望远镜探测到这个新物体,但对于这些遥远的物体,该仪器只能拍摄“非常模糊的照片,几乎不会产生任何信息,”Yun指出。因此,赫歇尔天文学家将他们的信息传递给了LMT导演大卫休斯,他们知道墨西哥的新仪器是世界上最好的仪器来证实它。当时休斯的研究生,现任德克萨斯大学博士后研究员的Jorge Zavala是这篇新论文的第一作者。

LMT位于墨西哥中部普埃布拉州一座占地15000英尺的死火山的顶峰上,于2011年开始收集其第一盏灯,作为一个32米毫米波长的射电望远镜。它已经建成了直径50米(164英尺)的直径,并且在今年冬天全面投入使用后,它将成为世界上同类产品中最大,最灵敏的单孔径仪器。它有望成为关于宇宙中最古老,最遥远的物体的新发现的最前沿。

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这个分析来自这些物体的数据的世界专家之一解释说,“我们可以告诉这个物体的方式很遥远,就是测量它的红移,这是宇宙膨胀速度的衡量标准。更远的物体有更大的红移。为了测量红移,你使用原子或分子的谱线,每个原子或分子具有可识别的,离散的特征或指纹。历史上我们在可见光下测量它,但因为你看不到这些非常古老,遥远的尘埃物体和可见光你必须做点别的事。“

他指出,在毫米波长中,最常见且容易检测到的光谱线之一是一氧化碳(CO),其中LMT被设计用于追踪。为了独立确认他们观察到的大红移,Zavala,Yun及其同事利用哈佛 - 史密森尼天体物理中心的天文学家的帮助,使用夏威夷莫纳克亚的史密森亚毫米波阵列望远镜进行了额外的观测。这种三角测量使研究人员能够创建更加详细的新物体图像,称为G09 83808,并确认其与碳排放线的红移。

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此外,Yun说,正如爱因斯坦的广义相对论所预测的那样,一种称为引力透镜的现象,放大了在大质量物体附近传播的光线,在这项研究中发挥了作用。他指出,地球观测者和物体G09 83808之间的巨大星系充当了一个巨大的放大镜,使它看起来比它更亮10倍。

随着LMT在接下来的几个月内全面上线,Yun表示其更高的分辨率和更高的灵敏度意味着“我们可以找到真正的,非常微弱的东西。它们基本上处于宇宙的边缘,所以更高的分辨率很重要,因为分辨率很差,一切看起来都是混合的,你无法挑选出像这个星系这样非常小而微弱但非常有趣的物体。”

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“现在,它可能是那里有很多它们我们无法看到它们,但是通过LMT,我们有能力看到它们。也许它们会开始出现,”他补充道。 。“我们处于发现领域。每当我减少其中一个数据集时,我都充满期待。我总是希望这些东西会爆发出来。你必须成为一个无望的乐观主义者来做这种工作这次它绝对得到了回报。”


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