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研究人员描绘了星系的形成

  • 科学
  • 2020-09-25 08:33:21
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一个国际天文学家团队在莱顿天文台的研究人员的带领下,绘制了标志性的哈勃超深空星系形成所需的燃料。研究结果已在“天体物理学杂志”上发表。

研究表明,星系是如何形成的以及如何成长。这也说明了为什么10到130亿年前的这段时期代表了星系形成的黄金时代。

天文学家作为ASPECS计划的一部分共同努力。ASPECS是使用ALMA望远镜进行的首批重大国际项目之一。来自莱顿的四名研究人员在该项目中发挥了重要作用。研究人员将智利ALMA望远镜200个小时的观测结果与欧洲南方天文台(ESO)的超大型望远镜MUSE仪器的光谱学相结合(也位于智利)。

较早的研究表明,大约在100亿年前,恒星和星系的形成达到顶峰。但是直到现在,那波出生波的原因和规模仍然是个谜。这是因为使用的望远镜无法穿透灰尘,无法直接检测形成恒星的燃料。但是ALMA 望远镜能够做到这一点。

星星的原料

天文学家在哈勃超深场中寻找一氧化碳的发射线。据此,他们能够推断出形成恒星的原料氢分子的数量。为了使推论尽可能准确,他们需要知道气体中重元素的数量,密度和温度以及照在一氧化碳上的辐射场的强度。莱顿博士 候选Leindert Boogaard使用MUSE仪器执行了此任务。

Boogaard说:“通过将冷气,暖气和星光的观测结果结合在一起,我们获得了遥远星系的独特视角。通过结合许多拼图碎片,我们可以了解星系生长和形成的整个过程。 ”

哈勃超深空中燃料最多的星系主要是正常星系,平均星质量和恒星形成率。其他星系是具有异常高的恒星形成活动的所谓星暴星系,或具有异常低的活动的静止星系。

黄金年龄

研究表明,直到大约100亿年前,宇宙中的氢分子数量才稳定增长,而在大爆炸之前的138亿年前,氢的数量一直稳定增长。天文学家里查德·鲍文斯(Rychard Bouwens)说:“那是恒星形成的黄金时代,形成新恒星和星系需要大量原材料。今天仍然存在的恒星中有一半是在这段短暂的宇宙历史中诞生的。”

未来,天文学家希望更详细地研究各个星系。使用ALMA望远镜的高分辨率模式以及未来的James Webb太空望远镜的观测结果,这样的详细视图将是可能的。

在发表于“ 天体物理学期刊”上的几篇文章中描述了结果。

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