136亿年前!漩涡星系已经出现在这里了

我们知道,宇宙大爆炸理论被科学家广泛接受。137亿年前,宇宙由一个无限小的“奇点”爆炸,在极短的时间内爆炸膨胀衍生万物,因此对于宇宙早期的物质,科学家充满了好奇心!

比如我们今天看到的旋涡星系,它其实在宇宙还是“婴儿”的时候就已经形成了!这使得科学家兴奋不已,通过了解早期的星系,天文学家们可以了解更多关于宇宙的后续发展!

136亿年前!漩涡星系已经出现在这里了

这也是ALMA早期研究C+的大型计划(ALPINE)的目的,这是一个多波长的调查,目的是研究宇宙不到15亿年时周围的星系。在美国航天局和欧洲南方天文台(ESO)的资助下,阿尔卑斯山合作组织分析了这些数据,并了解了一些关于星系早期演化的有趣的事情。

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利用智利的阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA),阿尔卑斯山勘测队在70小时内观测了118个遥远星系,以进一步了解它们的气体和尘埃分布。根据它们的红移,这些星系的年龄估计接近120亿年,这意味着它们在大爆炸后仅存在1至15亿年。

这项调查的关键功能之一是利用ALMA定位C+原子的发射线,这是一种正电荷形式的碳,是新生恒星的紫外线与云层尘埃相互作用时产生的。通过测量星系中这个原子的特征,天文学家可以看到星系是如何旋转的。如果含有C+原子的气体在我们身边旋转,光就会移向光谱的红端;如果它朝我们旋转,光就会移向光谱的蓝端(aka),这就是红移效应。

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这是人类第一次对大爆炸后10亿至15亿年内存在的遥远星系从紫外线到无线电波的多波长研究。根据他们观测到的数据,阿尔卑斯山研究小组能够创建一个星系的旋转速度以及其他特征的目录,比如它们的气体密度和在其中形成的新恒星的数量。

随后,ALMA数据与其他先前观测数据相结合,包括夏威夷的W.M.Keck天文台和美国宇航局的哈勃和斯皮策太空望远镜。他们发现,15%的被观测星系具有完美的平滑和有序的旋转(这是螺旋星系的预期),而其他星系似乎在合并过程中有一个扭曲的旋转。

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科学家兴奋地表示,对于宇宙早期存在的星系来说,这是一个相当出乎意料的发现,我们在宇宙的这个非常早期和非常动荡的阶段发现了非常有序的旋转星系。这意味着它们一定是通过平稳的气体聚集过程形成的,还没有像许多其他星系那样与其他星系发生碰撞。

然而,研究员们指出,他们观察到的物体可能不是旋涡星系,而是带有物质团的旋转圆盘。因此,未来需要利用下一代天基望远镜进行观测,才能得出任何明确的结论。这将包括詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST),它将精确定位这些星系的详细结构。


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