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与银河系相似的星系SPT-S J041839-4751.9在宇宙诞生后不到15亿年就形成

与银河系相似的星系SPT-S J041839-4751.9在宇宙诞生后不到15亿年就形成

与银河系相似的星系SPT-S J041839-4751.9在宇宙诞生后不到15亿年就形成

(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:120亿年前,当整个空间还只是一个刚刚起步的婴儿宇宙时,一个让人联想到银河系的年轻星系正在宇宙深处焕发出勃勃生机。天文学家通常认为这个早期宇宙是一个混乱的地方,是一个极端的环境,星系是不稳定的,暴力的。新的研究表明,这些假设可能是不正确的,并且为星系如何形成提供了新的见解。

在周三发表在《自然》杂志上的一项新研究中,智利阿塔卡马大毫米/亚毫米波阵列(ALMA)对SPT-S J041839-4751.9(简称SPT0418-47)的观测结果显示,这个婴儿星系的特征与我们自己更成熟的银河系相似。来自该星系的光线花了120亿年才到达我们这里。这意味着天文学家正在回望一个在宇宙诞生后不到15亿年就形成的星系。

之前的建模和观测结果让天文学家推测,宇宙诞生后的那段时间是动荡不安的。早期的星系很可能是互相撞击、合并,形成大而无序的恒星团。它们不应该稳定下来成为整齐的、平坦的圆盘。但SPT0418-47却做到了,这是一个相当大的惊喜,颠覆了我们对宇宙早期宇宙活动的一些信念。

这一结果代表了星系形成领域的突破,表明我们在附近的螺旋星系和银河系中观察到的结构在120亿年前就已经存在了,因为SPT0418-47离我们很远,所以在天空中很难找到它,因为它的光线很微弱。为了找到并描述SPT0418-47,研究小组利用了一种被称为 "引力透镜 "的现象。来自遥远星系的光并不是沿着直线传播到地球的--它在来的路上受到引力的影响。当它传到我们的望远镜时,附近的星系会扭曲和重塑来自更遥远星系的光。

但透镜可以帮助探测。利用这项技术和ALMA望远镜,研究人员能够放大来自SPT0418-47的光线,并提高分辨率来观察这个年轻星系的特征。透镜的效果意味着ALMA获得的图像显示SPT0418-47是一个咄咄逼人、火热的索伦之眼型环,是一个包含数十万颗恒星的完美光圈。

研究小组利用计算机建模技术,将SPT0418-47的引力透镜、环形图像,重建了如果我们的望远镜足够强大,自己能看到那么远的星系会是什么样子(如下视频所示)。建模以一种令人惊讶的方式重塑了这个星系。重建显示,SPT0418-47并没有我们习惯在银河系中看到的大型螺旋臂,但它确实有一个圆盘和中心的巨大隆起,

它的质量只有银河系的25%,大小只有银河系的一半。但它在身材上的不足,却在星力上得到了弥补。SPT0418-47恒星形成率相当于我们350个太阳的质量,Martell称之为 "巨大"。她指出,相比之下,银河系的恒星形成率每年只有1.6个太阳质量。西蒙娜-维盖蒂指出,如此之大的恒星形成率 "相当令人费解",因为它标志着SPT0418-47是一个高能量过程的场所。据推测,这将导致更多的无序,但SPT0418-47即使在所有这些活动中仍然保持冷静和平静。

这个年轻的星系不会像我们今天熟悉的那些星系一样,演化成银河系型的螺旋星系。相反,研究人员认为它将会成为像Messier 87那样的椭圆星系,在那里拍摄到了第一个黑洞的图像。

相关报道:天文学家以星系为“放大镜” 探索120亿年前的历史

(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:外媒Techspot报道,天文学家近日利用位于智利北部的阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列(ALMA)观测到了一个遥远的星系,它看起来很像我们的银河系。虽然这个星系不像银河系那样有多条旋臂,但它确实有一个旋转的星系盘和一个挤在中心周围的恒星群。

ALMA是目前最昂贵的地面望远镜之一,它接收到了来自一个名为SPT0418-47的星系的光线。根据天文学家的说法,来自SPT0418-47的光线经过了120多亿年才到达我们这里,这意味着我们现在看到的是这个星系和宇宙在14亿年前的样子的一个缩影。

即使我们拥有最强大的望远镜,也几乎不可能看到如此遥远的星系,因为它们看起来很小,很微弱。为了解决这个问题,该团队利用附近的星系作为放大镜,借助一种叫做引力透镜的效应。通过这种技术,“来自附近星系的引力使来自遥远星系的光线发生扭曲和弯曲,导致它出现畸形和放大。”

该星系也出人意料地稳定,这与几乎所有星系在宇宙早期都不稳定和动荡的理论相矛盾。来自马克斯-普朗克天体物理学研究所的研究合著者Simona Vegetti说,这一结果“相当出乎意料,对我们认为星系如何演化有着重要的意义”。




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