拍攝130個小時,又一張宏大的天文照片出爐,包含了數萬個星系

來看看這下面張新的無線電照片,上面佈滿了圓點,每個圓點都是一個遙遠的星系!最亮的斑點是由超大質量黑洞提供動力的星系,它們在射電光線下發出明亮光芒。但這張照片的特別之處在於天空中瀰漫著無數模糊的圓點。這些是像銀河系一樣遙遠的星系,以前從未在射電中觀測到過。要了解宇宙的恆星形成歷史,我們需要回顧過去。在過去的130億年裡,宇宙中的星系一直在形成恆星。但大多數恆星誕生於80億到110億年前,那是一個被稱為“宇宙正午”的時代。

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研究來自這個時代的微弱光線,一直是天文學家面臨的挑戰。光學望遠鏡可以看到非常遙遠的星系,但新恆星大多隱藏在塵埃氣體雲中。射電望遠鏡可以透過塵埃觀察罕見的明亮星爆星系,但到目前為止還沒有足夠的靈敏度,來探測來自遙遠類似銀河系的星系信號,這些星系是宇宙中大部分恆星形成的原因。一個使用南非射電天文臺(SARAO)貓鼬望遠鏡的國際天文學家團隊,新進行了第一次足夠靈敏的射電觀測,足以揭示這些星系。

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南非開普敦薩勞的湯姆·莫奇(Tom Mauch)領導的研究小組在《天體物理學》期刊上,發表了他們的研究結果:為了拍攝這張照片,在南半球天空選擇了一個沒有強射電源的區域,因為這些射電源的強光,可能會使敏感的觀測變得“盲目”。研究總共觀察了130個小時,合成的圖像顯示了一個面積相當於五個滿月的天空區域,其中包含數萬個星系。弗吉尼亞州夏洛茨維爾國家射電天文臺(NRAO)的合著者詹姆斯·康登(James Condon)解釋說:

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由於無線電波以光速傳播,這張圖就像是一臺時光機,可以對這些遙遠星系數十億年來的恆星形成進行採樣。因為只有存在時間不到3000萬年的短壽命恆星才會發出無線電波,所以圖像沒有受到老恆星的“汙染”。因此,從每個星系看到的射電光與其在那個時刻的恆星形成率成正比。天文學家想要利用這張圖像來了解更多關於整個宇宙中恆星形成的情況,弗吉尼亞大學研究生、NRAO格羅特·雷伯博士研究員艾莉森·馬修斯說:這些初步結果表明,宇宙中午前後的恆星形成率甚至高於預期。

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之前的圖像只能探測到冰山一角,這些罕見而明亮的星系只產生了宇宙中一小部分恆星。我們現在看到的是完整畫面:這些昏暗的小點是形成宇宙中大部分恆星的星系。美國國家航空航天局(NRAO)天文學家威廉·科頓(William Cotton)補充說:只有在過去的幾年裡,技術才發展到可以建造像南非貓鼬這樣的宏偉望遠鏡,並有計算能力來創建這樣的圖像,並真正瞭解宇宙是如何形成的。下一代儀器,平方千米陣列和下一代超大型陣列應該會更加壯觀。

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博科園|研究/來自:國家射電天文臺


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