天文學家觀測形成最初星系的星雲—新聞—科學網

2021-01-07 科學網

 

本報訊 為了了解宇宙的第一個星系，天文學家需要知道它們是由什麼構成的。但是形成這些星系的星雲並不像一個完全形成的星系那樣會有恆星發出璀璨的光芒，因此它們很難被觀察到。現在，一個研究團隊研發了一種方法，可以用來測量那些110億年前就已存在的冰冷、高濃度氣體，彼時宇宙的年齡不到現在的1/5。

在此過程中，研究人員確認了這些星雲的規模和質量均相當大，足以形成星系。此前天文學家也能夠探測到這些星雲，其條件是有類似類星體——星系中央能量巨大的黑洞——的物質從其背後發出高強度光亮。當類星體的光通過氣態星雲時，氫原子會通過萊曼-α吸收過程，吸收一種特定波長的光。這一過程和類星體的光譜相關，是類似星雲的標誌，被稱為衰減萊曼-α（DLα）系統。但是來自類星體的較細光束並不能揭示DLA星雲只是一小叢，還是有著星系的規模。

1 月5日，一個天文學家團隊在美國天文學會會議上報導稱，他們利用來自整個星系的光探索了DLα星雲，相比較而言就像探照燈和類星體雷射產生的差異一樣。利用這樣寬闊的背景光，研究人員發現，這些星雲至少像那個時代的典型星系一樣大。上圖揭示了一顆類星體（右）發出的較細的光束穿過DLα星雲（中）後到達地球的過程；疊加在類星體上的是一個星系，其發出的穿過星雲的光芒更加廣闊。

到目前為止，科研人員已經研究了10多個類似的星雲，其測量直徑可達3萬光年。科研人員從吸收的細節可以推測星雲的密度，並由此推算其質量。這項技術需要用全世界最大的天文望遠鏡觀測許多小時，因此現在該技術很難廣泛應用。但未來10年，下一代30米望遠鏡上線之後，天文學家表示，他們將能夠很方便地探測那些早期星系的「搖籃」。（馮麗妃）

《中國科學報》 (2016-01-07 第2版 國際)

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