来自最强大望远镜的新银河图像揭示了宇宙的开端是不稳定的

由诺丁汉大学和西班牙国家航空航天技术研究所天体生物学中心(INTA-CAB)专家组成的一支国际天文学家团队,在推进哈勃边疆场(Hubble Frontier Fields)项目中,利用来自哈勃太空望远镜(HST)和加那利大型望远镜(GTC)的数据,来定位和研究附近宇宙中一些最小最暗的星系。

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新的图像揭示了关于宇宙中第一批恒星和结构是如何形成的详细线索,并表明星系的形成可能存在一个不稳定的开始。这揭示了星系的形成很可能是适度的。第一个结果刚刚发表在《皇家天文学会月刊》(MNRAS)杂志上。

天文学家们几十年来一直试图回答的最有趣的问题之一是,第一批星系是如何以及何时形成的。关于如何形成,一种可能性是,星系内第一批恒星的形成以稳定的速度开始,慢慢建立起一个越来越大的系统。另一种可能性是,形成过程更加剧烈和不连续,由合并和增强气体吸积等事件引发强烈但短暂的恒星形成突发。

这篇论文的共同作者之一、西班牙天体生物学中心成员、该项目主要研究者 Pablo G. Pérez-González 表示:“星系的形成可以比作一辆汽车”。他表示

第一批星系可能有一个“柴油机”恒星形成引擎,缓慢但持续地增加新的恒星,没有太多的加速度,并在很长一段时间内温和地将气体变成相对较小的恒星。或者形成过程可能是生硬的,恒星形成的爆发产生了令人难以置信的大恒星,扰乱了星系,使其在一段时间内甚至永远停止活动。每种情况都与不同的过程有关,如星系合并或超大质量黑洞的影响,它们对我们生命所必需的碳或氧的形成时间和方式有影响。

天文学家利用宇宙中一些质量最大的星系团的引力透镜能力,以及来自一个名为"高兹数红色和死亡源调查"(SHARDS)项目的特殊GTC数据,寻找宇宙中最早形成的星系的附近类似物,以便能够更详细地研究它们。

该项目在英国的主要研究人员、来自诺丁汉大学的 Alex Griffiths 博士表示:

在我们拥有新的詹姆斯·韦伯太空望远镜之前,我们无法观察到最早形成的星系,它们实在是太微弱了。所以我们在附近的宇宙中寻找类似的野兽,并用我们目前拥有的最强大的望远镜对它们进行解剖。

该项目的共同作者,来自曼彻斯特大学的 Chris Conselice 教授表示:

一些星系生活在大的群体中,也就是我们所说的星系团,其中包含了大量的恒星形式的质量,也有气体和暗物质。它们的质量如此之大,以至于它们弯曲了时空,并充当了天然的望远镜。我们称它们为引力透镜,它们使我们能够以更高的亮度和空间分辨率看到微弱和遥远的星系

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