發現迄今最遙遠星系:距地131億光年

  據美國媒體報道,天文學家近日發現一個距離地球131億光年遠的星系,這一距離讓它成為迄今發現的遙遠的星系。

  這個星系編號z8_GND_5296,是科學家們利用哈勃空間望遠鏡並配合地面上強大的,位於夏威夷莫納克亞山頂,口徑達10米的凱克望遠鏡共同發現的。在超級望遠鏡的視野中,這個遙遠的星系看上去就是一個闇弱的紅外波段光點。

  卡西·帕波維奇(Casey Papovich)是這項研究的第一作者,來自美國德克薩斯農工大學。他表示,當來自這個幼年星系的光出發之時,當時的宇宙僅有7億歲,剛剛從宇宙誕生之初的混沌之中逐漸顯現出來。在此之前的紀錄保持者同樣是一個年輕的闇弱星系,但其到地球的距離要比這次發現的這個星系近大約1億光年

  天文學家近日發現一個距離地球131億光年遠的星系,這一距離讓它成為迄今發現的遙遠的星系

  過去,那些遙遠的星系都是從由哈勃空間望遠鏡拍攝的超深場圖像中挑選出來的。但後來其中很多先前被認定是遙遠星系的候選者後來很多都被發現其實際距離要比設想的近得多。帕波維奇解釋說:“我們發現的一部分候選目標後被證實是一些位於我們銀河系內部的低溫恆星——褐矮星”。

  

  紅移工具

  要想確認一個星系的真實距離,那就必須進行後續的觀測,對其光譜進行測量。這樣做將讓天文學家們得以獲得其光譜中的紅移數據,也就是其光譜朝向紅端的移動幅度,這一偏移可以反推出目標天體的距離值。

  天體的紅移是由於其朝著遠離我們視線方向運動而造成的光波波長拉伸現象。並且紅移數值越大,其遠離地球的速度越快,其和地球之間的距離也越遠。帕波維奇的小組發現這一闇弱星系的紅移值為7.5,而此前紀錄保持者的紅移值則是7.2.

  帕波維奇表示:“除非你測出紅移值,否則你總會在星系的真實距離數值上存在這樣那樣的不確定性。”他說:“所有其他宣稱是遙遠星系的候選目標都是僅憑圖像判斷得到的結果,而沒有像我們這樣運用光譜數據進行確認。”

  “斯皮策”和“哈勃”望遠鏡聯手捕捉高紅移星系

  有關這項發現的論文本周發表於《自然》雜誌上,這一進展將幫助研究人員更好的對所謂“宇宙再電離時期”進行估算。在那一時期,整個宇宙中充斥著新生的高溫大質量恆星和星系,它們發出的強烈輻射驅散瀰漫宇宙的氫原子霧霾,並形成今天我們所見到的清澈宇宙。

  帕波維奇表示:“在這一時期的星系本身內部充滿著新生的大質量恆星,其中許多的質量是我們太陽的數千倍。我們現在還缺乏確鑿的證據能證明,即便在這樣最早期的宇宙階段,這些所謂的‘第一代恆星’是否真實存在。”

  

  回溯時間

  那麼我們是否還能再繼續向前回望,直抵宇宙大爆炸的創生時刻?

  理查德·艾利斯(Richard Ellis)是一名來自加州理工學院的天文學家,但並未直接參與本文報道的這一研究工作。他對此問題的觀點是肯定的。不過他指出我們目前還沒有具備這種觀測能力的超級望遠鏡設備。他說:“原則上來說我們擁有向前回溯到紅移值為10甚至更高區域的能力,也就是對應於宇宙年齡為3.5億年的時期,這僅相當於宇宙當前年齡的3%。”

  對最遙遠天體開展觀測最奇妙的地方就在於在這樣做的同時,我們實際上也是在回溯時間。隨著我們的觀測視線越來越接近宇宙的開端以及宇宙大爆炸的時刻,我們所看到的星系和恆星也就變得越發闇弱。

 宇宙中的恆星

  艾利斯表示:“對於哈勃空間望遠鏡所觀測到的絕大部分早期星系而言,要想獲取它們的精密光譜數據是困難重重的,除非我們能夠擁有像即將發射升空的詹姆斯·韋伯空間望遠鏡,或是未來將會建成的30米望遠鏡等尖端設施。”他說:“最終,要想繪製出宇宙最早期的圖景,我們將需要下一代的觀測設施。




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