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哈勃发现距离我们最遥远的星系-130亿光年外的世界

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哈勃远望镜 发表于 2014-10-20 16:12 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: LAN

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通过一个巨大的宇宙放大镜,美国宇航局的哈勃太空望远镜发现了迄今为止最遥远的,最黯淡的,最小的星系之一。据估计,这个微小的星系距离我们超过130亿光年。

哈勃研究团队认为,这个新发现被认为是对存在于早期宇宙中的古老星系的最可靠的距离测量。研究人员使用两种独立的方法来估算该星系的距离。

这个星系看上去就像一个微小的斑点,其尺寸只相当于我们银河系的很小一部分。但它提供了一个机会让我们得以窥见宇宙只有约5亿岁时的样子,那只占目前宇宙137亿岁的约3%。天文学家已经发现了约10个同样位于此早期时代的其他候选星系。但这个新发现的星系比大多数已探测到遥远星系小得多,也黯淡得多。

“在大爆炸之后约5亿年里,宇宙中有很多极其微小和黯淡的星系,但这次发现的是一个非常独特的星系,”加州技术研究所的研究负责人Adi Zitrin解释道。 “这一发现告诉我们,如此黯淡的星系是存在,而我们应该继续寻找这类星系,甚至是更为暗淡的星系,那样可以使我们可以了解星系和宇宙是如何随着时间的推移而演变的.”

这个星系的发现是前沿领域项目成果的一部分,那是一个雄心勃勃的为期三年的项目,开始于2013年,该项目通过哈勃望远镜和NASA的其他大型望远镜 ,如斯皮策太空望远镜和钱德拉X射线天文台 ,来 研究大星系团,并据此探索早期宇宙。这些星系团的质量是如此巨大,以至于它们的引力使穿过它们的光线发生偏转,并被放大,增亮,从而突出了背景物体的影像,这个现象被称为引力透镜效应。这些强大的透镜帮助天文学家发现那些微弱,昏暗的宇宙天体,否则那些黯淡的天体是无法被发现的。

在这个新发现中,巨型星系团Abell 2744,绰号潘多拉,的透镜效应产生了同一星系的三个放大图像。每一个放大的图像都将这个星系的尺寸和亮度放大了10倍。

对该遥远星系的分析表明,它的尺度只有850光年,比银河系小500倍,并只有4000万个太阳的质量。这个星系的恒星诞生速度约为每三年一颗(只有银河系恒星诞生速度的三分之一)。Zitrin表示,虽然这个数值可能看起来很低,但鉴于该星系微小的尺寸和低质量,这个星系实际上是在迅速演化,并卓有成效地生产恒星。

“这样的星系很可能只是小型的物质堆积,刚开始形成恒星并发出闪耀光芒,但是尚没有定型,”Zitrin说。 “因此,有可能我们看到的只是被引力透镜放大的一块发亮的物质团,这就解释了为什么它比那个时代典型的宇宙间星系要小。”

通过由哈勃望远镜的3号宽视场照相机和高级巡天相机拍摄的近红外和可见光照片,Zitrin的团队发现了该星系由引力透镜造成的叠加图像。但一开始他们不知道该星系距离地球有多远。

通常地,天文学家用光谱来确定对象的距离。星系的距离越远,其发出的光也将因宇宙的膨胀而被拉伸地更厉害。通过光谱分析,天文学家能够精确地测量这种效应。

但这个星系,及在早期宇宙时代发现的其他天体,都过于遥远和暗淡,以至于天文学家无法进行光谱分析。天文学家转而利用分析观测对象的颜色来估计它的距离。宇宙的膨胀使观测对象发生红移,而红移的程度科学家是可测量的。

Zitrin的团队成员不仅利用颜色分析技术,他们还利用了引力透镜所产生的叠加图像,来独立地验证对距离的估算。天文学家测量了哈勃照片中该星系的三个放大图像之间的角距离。透镜效应造成的多幅图像间的角距离越大,该物体距离地球越遥远。为了检验这一理念,天文学家比较了另外一个天体的三幅放大图像,同样是由Abell 2744的透镜效应导致的,该天体位于Abell 2744后不远处。这个更接近的星系的放大图像之间的角距离较小。

“这些测量结果意味着,由于该星系的三幅图像之间的巨大角距离,该星系肯定位于极其遥远的地方,”Zitrin解释道, “这也符合我们基于红移分析技术计算出的距离。所以我们有约95%的信心,确定这个对象位于极其遥远的距离,红移度为10(这是用来衡量大爆炸后,空间被拉伸的量度)。引力透镜消除了其它怀疑,即这个遥远的天体可能是由一个重度发红的近处物体伪装而成。“

天文学家长期以来一直争论,这样的早期星系是否能够提供足够的辐射,以加热大爆炸后不久冷却氢气。这个过程,称为“再电离”,被认为是发生在宇宙诞生2亿至10亿年之后。再电离使宇宙变得透明,让天文学家得以窥见早期的宇宙,而不是迷失在重重的冷却氢云中。

“我们倾向于假定星系利用紫外线来电离宇宙空间,”Zitrin说。 “但是,我们没有看到足够的星系或光芒,可以做到这一点。因此,我们需要观察那些更为暗淡的星系,前沿领域项目和星系团引力透镜效应可以帮助我们实现这一目标。”

该小组的研究结果刊登在天体物理学杂志快报9月5日网络版上。

http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2014/39/full/
wljbox 发表于 2014-10-20 16:39 | 显示全部楼层 来自: 中国–贵州–贵阳 电信
这……真是令人鼓舞的新闻!
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法拉利ss 发表于 2014-10-20 17:40 | 显示全部楼层 来自: 中国–重庆–重庆–永川区 电信非住宅宽带用户
就这几个像素的图像,能研究出来这么多,表示怀疑。
现在我就这么看,那几个小方框里,可是什么都没有啊。
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急速流星 发表于 2014-10-20 17:56 | 显示全部楼层 来自: 中国–广东–茂名 电信
会不会是噪点啊。。。。可能颗鞋家根据其他波段和计算推测的吧 然后再可视波段表示一下,至于是不是可能就意思意思。。。呵呵
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三叶观天 发表于 2014-10-20 18:00 | 显示全部楼层 来自: 中国–广西 电信/数据上网公共出口
确定不是噪点?
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hhbb 发表于 2014-10-20 19:12 | 显示全部楼层 来自: 中国–湖北–武汉 联通
宇宙边缘!
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诡域谛听 发表于 2014-10-20 21:45 | 显示全部楼层 来自: 中国–浙江–杭州 电信
好像噪点。。。。
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午夜观星1 发表于 2014-10-20 22:10 | 显示全部楼层 来自: 中国–北京–北京 电信/电信互联网数据交换中心
再往外看看,看看宇宙的外面是什么/
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王华清 发表于 2014-10-20 22:28 | 显示全部楼层 来自: 中国–广东–深圳 联通
这张图叫哈博深空拍了四个多月
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