哈勃揭示七个遥远的星系

日期:2018-05-19 浏览:25

哈勃超深场2012年活动揭示了7个以前看不见的遥远星系群,在大爆炸超过13亿年前,它们看起来距今350亿到6亿年后才能观测到。 /

华盛顿 - 天文学家利用美国宇航局的哈勃太空望远镜发现了一个以前未见过的七个原始星系,这些原始星系在130亿年前形成,当时宇宙不到现在的4%。从哈勃望远镜拍摄的最深的图像产生了第一个统计上强大的星系样本,它可以说明它们接近星系初次形成的时间。

这个结果来自一项雄心勃勃的哈勃望远镜调查,这项调查研究的是深度天文学领域(UDF)。在2012年的一次名为UDF12的活动中,由加州理工学院理查德埃利斯率领的天文学家团队使用哈勃的宽视场相机3(WFC 3),在近红外光下观察到的空间更深。

这些观察是在8月和9月的6周期间进行的,现在第一批科学成果出现在一系列科学论文中。 UDF12团队在为其他研究小组准备使用后向公众发布这些独特的数据。

结果显示,在大爆炸后大约4.5亿年后,回望时间的星系数量平稳下降。这些观察结果支持了随着时间的推移连续组装的想法,并且可能在理论化的大爆炸之后的几亿年内提供了足够的辐射来重新加热或重新电离宇宙。

深入探索宇宙也意味着时间再向前看。估计宇宙年龄为137亿年。这些新发现的星系在大爆炸发生后的三亿五千万到六亿年间被观察到。他们的光线现在正到达地球。

天文学家在近红外光下研究远处的宇宙,因为空间的膨胀将紫外线和可见光从星系延伸到红外波长,这种现象称为“红移”。银河系越远,其红移越高。

新的哈勃影像的深度和精心设计的调查策略使得这项工作比以前的研究更进一步,从而为研究人员提供了这个时代的第一次可靠的人口普查。值得注意的是,其中一个星系可能是距离记录破坏者,在宇宙大爆炸诞生三亿八千万年后观测到,相当于11.9的红移。

新计划的一个主要目标是确定早期宇宙中随着时间推移星系数量增加的速度。这个测量结果是星系如何快速聚集成分恒星的关键证据。

“我们的研究已经以两种方式推进了这个主题,”埃利斯解释说。 “首先,我们使用哈勃来制作更长时间的曝光。增加的深度对于可靠地探测宇宙历史的早期是至关重要的。其次,我们非常有效地使用哈勃可用的滤色片来更精确地测量星系距离。“

该团队通过精心挑选的四套滤波器在特定的近红外波长下研究其颜色,从而估计出银河系的距离。 “我们增加了一个滤波器,并且在一些滤波器中进行了比以前的工作更深的曝光,以便令人信服地拒绝我们的一些星系可能是前景物体的可能性,”该大学天文学研究所的团队成员James Dunlop说。在苏格兰的爱丁堡。

天文学家一直在争论这种早期星系中的热星是否能提供足够的辐射来加热大爆炸发生后不久形成的冷氢。这个被称为“重新电离”的过程被认为是在宇宙诞生后的2亿年至10亿年间发生的。这个过程使宇宙透明,让天文学家可以远观时间。新研究中的星系可以在这个早期时代看到。

“我们的数据证实,重新电离是一个渐进的过程,发生在数亿年之后,星系慢慢地建立了恒星和化学元素,”图森亚利桑那大学的Brant Robertson说。 “星系形成时没有一个戏剧性的时刻。这是一个渐进的过程。“

该团队在遥远星系人口普查中的发现已被接受在“天体物理学杂志”上发表。

资料来源:美国国家航空航天局哈灵顿J.D.

图片:NASA,ESA,R. Ellis(Caltech)和UDF 2012团队