作者:S. P. Willner 来源:《天体物理学杂志》 发布时间:2016/3/11 15:13:15
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天文学家发现迄今最远星系
在宇宙形成4亿年后开始发光

 

哈勃望远镜再破最遥远星系观测纪录。

图片来源:NASA/ESA/P.Oesch(Yale)

一个国际天文学家小组于3月3日报告说,他们借助哈勃空间望远镜,发现了一个距离地球约134亿光年的星系,从而彻底打破了刚刚于去年创造的最遥远星系纪录。换句话说,由于宇宙当前的年龄为138亿年,因此这个新发现的星系在前者不到其年龄的3%时便已经开始向外发光了。

研究人员发现,这些令人惊讶的耀眼恒星团的半径仅仅相当于银河系的4%,其中的大部分恒星在1亿年甚至更短的时间内便开始向外释放光线,而这些光线如今抵达了地球。

研究人员于当天在线并在即将出版的《天体物理学杂志》上报告了这一研究成果。

他们指出,这个名为GN-z11的星系是一个异常明亮的“婴儿星系”,位于大熊星座方向,其距地球约134亿光年意味着人们现在观测到的是它在宇宙大爆炸后4亿年时的样子。

天文学家计算后认为,这个年轻星系的质量约等于10亿颗太阳的质量——尽管这令人印象深刻,但GN-z11的大小还不到银河系的1/25,其中的恒星质量只有银河系的1%。

尽管很小,但GN-z11却在快速生长(或者说当时正在快速生长):其形成恒星的速度大约是今天银河系的20倍。

根据现有的数据,天文学家无法对该星系中的单个恒星有更多的了解,但这样的恒星通常要比太阳大得多。

此前,该小组曾根据哈勃与斯皮策太空望远镜的成像,利用光度技术通过滤镜测量不同波长的光线来估计GN-z11的距离。但在新研究中,他们借助哈勃3号广角相机把光线分解成单色光,利用光谱方法第一次精确测量这个星系的距离,或者说红移。

由于宇宙膨胀,星系之间在互相远离。从地球上观测,来自其他星系的光线朝光谱的红端移动,波长变长,这种现象被称为红移。一般来说,红移值越大,星系距地球越远。

此次GN-z11的红移值为11.1,而此前两个纪录都是在去年被打破的,先是去年5月公布的EGS-zs8-1星系,红移值为7.73,距地球约131亿光年;后是去年9月公布的EGS8p7星系,红移值为8.68,距地球132亿光年。

研究人员说,这次发现已把哈勃的观测能力推到了最大极限,GN-z11作为最遥远星系的头衔估计可能要保持数年,打破这个纪录可能还要等到2018年才发射升空的哈勃继任者——詹姆斯·韦伯空间望远镜来实现。后者为直径6.5米的红外望远镜,主要用于对宇宙深处进行搜索。

哈勃空间望远镜是在地球轨道上并且围绕地球运转的空间望远镜,它于1990年4月24日在美国肯尼迪航天中心由“发现者”号航天飞机成功发射。哈勃空间望远镜的位置在地球的大气层之上,因此影像不会受到大气湍流的扰动,视相度绝佳又没有大气散射造成的背景光,还能观测会被臭氧层吸收的紫外线,是天文史上最重要的仪器之一。它成功弥补了地面观测的不足,帮助天文学家解决了许多天文学上的基本问题,使得人类对天体物理有更多的认识。此外,哈勃的超深空视场则是天文学家目前能获得的最深入,也是最敏锐的太空光学影像。(赵熙熙)

《中国科学报》 (2016-03-08 第2版 国际)
 
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