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天文学家研究形成最初星系的星云

天文学家研究形成最初星系的星云

天文学家研究形成最初星系的星云

(神秘的地球报道)据中国科学报(冯丽妃):为了了解宇宙的第一个星系,天文学家需要知道它们是由什么构成的。但是形成这些星系的星云并不像一个完全形成的星系那样会有恒星发出璀璨的光芒,因此它们很难被观察到。现在,一个研究团队研发了一种方法,可以用来测量那些110亿年前就已存在的冰冷、高浓度气体,彼时宇宙的年龄不到现在的1/5。

在此过程中,研究人员确认了这些星云的规模和质量均相当大,足以形成星系。此前天文学家也能够探测到这些星云,其条件是有类似类星体——星系中央能量巨大的黑洞——的物质从其背后发出高强度光亮。当类星体的光通过气态星云时,氢原子会通过莱曼-α吸收过程,吸收一种特定波长的光。这一过程和类星体的光谱相关,是类似星云的标志,被称为衰减莱曼-α(DLα)系统。但是来自类星体的较细光束并不能揭示DLA星云只是一小丛,还是有着星系的规模。

1月5日,一个天文学家团队在美国天文学会会议上报道称,他们利用来自整个星系的光探索了DLα星云,相比较而言就像探照灯和类星体激光产生的差异一样。利用这样宽阔的背景光,研究人员发现,这些星云至少像那个时代的典型星系一样大。上图揭示了一颗类星体(右)发出的较细的光束穿过DLα星云(中)后到达地球的过程;叠加在类星体上的是一个星系,其发出的穿过星云的光芒更加广阔。

到目前为止,科研人员已经研究了10多个类似的星云,其测量直径可达3万光年。科研人员从吸收的细节可以推测星云的密度,并由此推算其质量。这项技术需要用全世界最大的天文望远镜观测许多小时,因此现在该技术很难广泛应用。但未来10年,下一代30米望远镜上线之后,天文学家表示,他们将能够很方便地探测那些早期星系的“摇篮”。





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