哈勃望远镜打破宇宙距离记录

[ 录入者:Melipal | 时间:2016-03-15 17:28:17 | 作者:Melipal 译 | 来源:NASA | 浏览:1550次 ]

原文标题:Hubble Team Breaks Cosmic Distance Record

作者:Guy Webster, Dwayne Brown / Laurie Cantillo   原文来自:NASA   Posted: 2016. 3. 4

编译:Melipal   审校:Linq (编译版权所有,文章有删节,未经许可请勿转载。)

一个国际天文小组将NASA的哈勃空间望远镜推至极限,测量了宇宙中迄今观测到的最遥远星系,打破了宇宙距离记录。我们所见的是这个明亮得让人吃惊的婴儿星系GN-z11在134亿年前的样子,此时距离宇宙大爆炸只过去了4亿年。GN-z11位于大熊座方向。

来自耶鲁大学的首席研究员帕斯卡·厄施(Pascal Oesch)解释说:“我们又沿时间向前回溯了一大步,这超出了我们对哈勃能力的预期。我们看到的是宇宙年龄只及当前3%时候的GN-z11。”小组包括来自耶鲁大学、空间望远镜研究所(STScI)以及加州大学的科学家。

天文学家正在接近宇宙中最早形成的一批星系。哈勃的新观测让天文学家进入了一个领域,这里一度被认为只能使用NASA即将发射的詹姆斯·韦布空间望远镜才能达到。

测量结果提供了强有力的证据,说明早先在哈勃影像中发现的一些亮得超乎预期的反常星系确实位于极其遥远的地方。先前,小组利用哈勃与NASA斯皮策望远镜拍摄的图像,根据色彩估计了GN-z11的距离。现在小组使用哈勃的宽视场照相机3,将GN-z11的光线分解成色彩成分,利用光谱手段测量了它的距离。这是第一次对一个距离远得如此极端的星系进行这样的观测。

哈勃用光谱法证实了已知最遥远的星系。图片提供:NASA, ESA, and A. Feild (STScI)

天文学家通过测量星系的“红移”来测量遥远的距离。这一现象是宇宙膨胀的结果。宇宙中每个遥远的天体看上去都在远离我们而去,原因是当它发出的光线穿过膨胀的空间抵达望远镜的时候,光线被拉伸到了波长更长的红色波段。红移越大,星系距离也就越远。

来自STScI的论文第二作者加布里尔·布拉默(Gabriel Brammer)说:“我们的光谱观测揭示出,这个星系的距离比先前的猜测甚至还要远,它就位于哈勃所能观测到的距离上限上。”

在天文学家确定了GN-z11的距离之前,使用光谱手段测得的最遥远星系有着8.68的红移(它出现在132亿年之前)。现在,小组证实,GN-z11的红移是11.1,这距离大爆炸又近了将近2亿年。来自耶鲁大学的研究者彼得·范·多库姆(Pieter van Dokkum)说:“这是哈勃的一项非凡成就。它努力打破了大得多的地面望远镜保持多年的一切原记录。这个新的记录可能会一直保持到詹姆斯·韦布空间望远镜的发射。”

哈勃与斯皮策望远镜的图像一道揭示出,GN-z11要比银河系小25倍,其恒星的质量只有银河系的1%。然而新生的GN-z11成长得很快,其产星速率是如今银河系的20倍左右。这使得这样一个极其遥远的星系有着足够的亮度,可以让天文学家使用哈勃与斯皮策望远镜发现它,并对其进行详尽的观测。

其结果揭示出了让人吃惊的新细节,说明了极早期宇宙的本质。来自加州大学圣克鲁兹(Santa Cruz)分校的研究者加思·伊林沃思(Garth Illingworth)解释说:“让人惊讶的是,质量如此大的星系在第一代恒星开始形成后区区2到3亿年就形成了。它的成长着实很快,以极高的速率形成恒星,并如此高速地形成了一个拥有10亿太阳质量的星系。”

这些发现提供了诱人的预览,说明2018年詹姆斯·韦布空间望远镜在发射后可以进行何等的观测。厄施说:“哈勃与斯皮策已经来到了属于韦布的领域。”

伊林沃思补充说:“这一新的发现说明,韦布望远镜的确可以发现大量如此年轻的星系,它们的历史要追溯到第一批星系形成的阶段。”

对于NASA计划中的广域红外巡天望远镜(WFIRST)来说,这一新的发现也会带来重要的结果。这架望远镜将有能力发现数以千计如此明亮的极远星系。

小组的发现已经被接收,并将发表在下一期《天体物理学报》杂志上。

哈勃空间望远镜是NASA与欧洲空间局之间的国际合作项目。位于马里兰州格林贝尔特(Greenbelt)的NASA戈达德太空飞行中心管理着望远镜。马里兰州巴尔的摩市的空间望远镜研究所(STScI)负责哈勃的科研运转。STScI由华盛顿特区的联合大学天文学研究机构为NASA管理。

更多关于哈勃先前历次打破距离记录的信息请访问:http://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/science/distance-record.htmlhttp://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/science/sn-wilson.htmlhttps://www.nasa.gov/press/2014/july/hubble-shows-farthest-lensing-galaxy-yields-clues-to-early-universe/。更多关于哈勃的图像与信息请访问:http://www.nasa.gov/hubble

(全文完)

Tags:星系 光谱 最高红移

责任编辑:Melipal

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