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这是迄今发现最早的合并星系

今天小编为大家带来了一篇《这是迄今发现最早的合并星系》的文章,感兴趣的读者朋友可以跟着小编一起看一看。

简介:B14-65666是 正在合并的两个星系,距地球130亿光年,位于六分之一星座,它是130亿年前合并的两个星系结合体,只能被观测到紫外光谱,通过哈勃望远镜观测到碳氧尘埃的无线电波辐射,它还处于演化的最初阶段。

合并星系的可证实例:B14-65666

星系的合并并不罕见,反而是一个重要的事件,重要之处正是在于星系的合并不仅涉及到星系的进化历程,还让科学家对此有迹可循。如今,天文学家使用ALMA(阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列)找到了合并星系最早的例子。

接受测试中的三架ALMA原型天线。-维基百科

B14-65666是一对人们正在热议的合并星系,这个数字编号看似无厘头,事实上是一种科学记名。这个“物体”位于距离地球130亿光年之外的六分仪座,也就是说,我们所看到的光是130亿年前,宇宙诞生不久后发出的。

这不是B14-65666的首次发现,在此之前,哈勃望远镜就观测到了该天体,只不过观测到的是两个独立的星体。但是研究小组使用世界上最灵敏的射电望远镜ALMA的观测结果表明,该物体实际上是130亿年前的两个合并星系。

这些新的观测结果发表在2019年6月18日的日本天文学会出版物上,这篇论文的题目是Big Three Dragons’: a z = 7.15 Lyman Break Galaxy Detected in [OIII] 88 um, [CII] 158 um, and Dust Continuum with ALMA.这项研究的主要作者是来自日本早稻田大学的桥下彻(Takuya Hashimoto)。

ALMA的贡献:三种无线电波

由于哈勃看物体仅限于紫外线光谱,在这种限制下,天体似乎是两个星团,一个在东北,一个在西南。 但是,当桥下彻和他的团队使用ALMA观测该物体时,他们看到了其他东西——化学元素的“指纹”。

ALMA能够检测到物体发射出的碳,氧和灰尘的无线电波, 这三个信号是解锁物体本质的关键。

B14-65666确实有两部分,但是ALMA的观测无疑是锦上添花。 结果表明,虽然是两个独立的个体,但它们形成了一个系统。各个大团气体以不同的速度运动是它们是合并星系的证据。

经过艺术加工的B14-65666 图像 Credit: NAOJ.

桥下彻在一份新闻稿中解释道:“通过分析ALMA和HST提供的丰富数据,我们可以从中得知B14-65666是宇宙最早的一对合并中的星系。对于如此迢遥的星体,ALMA都能探测到它的三种无线电波,这也说明ALMA有能力研究更遥远的宇宙。”

根据这项研究,该物体现在是星系合并的最早已知实例。 研究人员还估计,B14-65666的恒星总质量不到银河系质量的10%。因为它的古老,这也意味着B14-65666处于其演化的最初阶段。

尽管年轻,但这并不影响它在恒星形成方面的活跃程度,甚至比银河系活跃得多。ALMA观测发现了尘埃中的高温和高亮度,作者解释说,这可能是由于活跃恒星形成产生非常强大的紫外线辐射的结果。活跃的恒星形成是合并星系的另一个迹象,因为相互碰撞的星系会经受大量的气体压缩,从而触发恒星形成的爆发。 正如作者在论文中所说:“……我们认为B14-65666是由大合并引起的星爆星系。”

这是 B14-65666的合成图像. 红色的是尘埃,绿色的是氧气,蓝色的是碳元素,零星的白点是哈勃望远镜拍到的恒星Image Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NASA/ESA Hubble Space Telescope, Hashimoto et al.

早稻田大学教授井尾明雄说:“下一步,是寻找氮和另一种主要化学元素,甚至是一氧化碳分子,我们最终的目标是希望在银河系形成和演化的背景下了解元素和物质的循环与积累。”

银河系:也经历过合并

星系的合并是星系进化的重要组成部分。通常情况下,较大的星系会吞噬较小的星系,而小型星系可以合并形成较大的星系,尽管这种情况很少见。银河系之所以规模如此巨大,正是因为经历过合并。

在2018年的一篇论文中,天文学家基于一个世纪的观测结果提供了证据,这些观测结果表明银河系中包含着来自不同星系的恒星。 大约在一百亿年前,银河系与另一个星系相撞,在银河系内部的光晕中留下了许多恒星。 该论文的作者认为,这些恒星来自一个与小麦哲伦星云差不多大小的星系。

在大约45亿年中,银河系将与仙女座星系相撞并合并,由此产生的星系可能被称为Milkdromeda。 而现在,银河系正在与小型幽灵星系——唧筒座2(Ant2)合并或吞噬。

这张图表示的是唧筒座2,银河系,大麦云的位置关系

后期的研究计划

该研究者们认为,就像我们的银河系一样,在“物体”的过去和未来中可能存在更多未被发现的合并。 他们在论文中说:“尽管我们目前的数据未显示B14-65666附近存在伴星,但未来的ALMA数据可能会揭示B14-65666附近的伴星系。” 他们还总结出,该物体是后续观察的主要对象, “鉴于丰富的可用数据和空间扩展的性质,B14-65666是ALMA和詹姆斯·韦伯空间空望远镜进行后续观测的最佳目标之一。”

作者: Evan Gough

FY: Suda

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