詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡和阿爾瑪捕捉到最遙遠(yuǎn)的星系原星系團(tuán)的核心

2025-11-27 05:25:35 分類：綜合 閱讀(59)

藝術(shù)家的印象。學(xué)分:uux.cn/筑波大學(xué)
（神秘的斯韋地球uux.cn）據(jù)筑波大學(xué)：對(duì)星系中單個(gè)恒星如何誕生和消亡、新恒星如何從舊恒星的伯太捕捉湛頭同城上門外圍上門外圍女（電話微信181-8279-1445）提供頂級(jí)外圍女上門，伴游，空姐，網(wǎng)紅，明星，可滿足你的一切要求殘余中誕生以及星系本身如何成長的研究是天文學(xué)中的重要主題，因?yàn)樗鼈兲峁┝藢?duì)我們?cè)谟钪嬷械目胀吹亩床臁Ｐ窍祱F(tuán)是遠(yuǎn)鏡遙遠(yuǎn)宇宙中最大的結(jié)構(gòu)之一，是和阿核心由100多個(gè)星系通過相互引力結(jié)合在一起的集合體。
對(duì)附近星系的爾瑪觀察表明，一個(gè)星系的到最的星成長取決于它的環(huán)境，因?yàn)樵谛窍得芗奂南翟窍祬^(qū)域通常可以看到成熟的恒星群體。這被稱為“環(huán)境效應(yīng)”雖然環(huán)境效應(yīng)被認(rèn)為是詹姆理解星系形成和演化的一個(gè)重要因素，但這種效應(yīng)在宇宙歷史中是斯韋何時(shí)開始的并不為人所知。
理解這一點(diǎn)的伯太捕捉關(guān)鍵之一是在宇宙誕生后不久觀察星系團(tuán)的祖先；這些被稱為星系原星系團(tuán)(以下簡稱原星系團(tuán))的星系團(tuán)由大約10個(gè)遙遠(yuǎn)的星系組成。幸運(yùn)的空望湛頭同城上門外圍上門外圍女（電話微信181-8279-1445）提供頂級(jí)外圍女上門，伴游，空姐，網(wǎng)紅，明星，可滿足你的一切要求是，天文學(xué)讓我們可以像過去一樣觀察遙遠(yuǎn)的遠(yuǎn)鏡遙遠(yuǎn)宇宙。例如，和阿核心來自130億光年以外的星系的光需要130億年才能到達(dá)地球，所以我們現(xiàn)在觀察到的是130億年前那個(gè)星系的樣子。
然而，穿越130億光年的光變得更暗，因此觀測(cè)它的望遠(yuǎn)鏡必須具有高靈敏度和空間分辨率。

(左)藝術(shù)家對(duì)詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡和ALMA揭示的原星系團(tuán)A2744ODz7p9“大都會(huì)區(qū)”的印象。(右)藝術(shù)家對(duì)“大都會(huì)區(qū)”在觀測(cè)時(shí)間數(shù)千萬年后會(huì)變成什么樣的印象。信用:uux.cn/NAOJ
由助理教授Takuya Hashimoto(日本筑波大學(xué))和研究員哈維爾·Á·阿爾瓦雷斯-馬爾克斯(西班牙天體生物學(xué)中心)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國際研究小組利用詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(JWST，觀測(cè)可見光和紅外光)和阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列(ALMA，觀測(cè)無線電波)研究了原星系團(tuán)A2744z7p9OD的“核心區(qū)域”。
根據(jù)另一個(gè)研究小組對(duì)JWST的觀測(cè)，原星系團(tuán)A2744z7p9OD被宣布為距離我們131.4億光年的最遠(yuǎn)原星系團(tuán)。“然而，我們還未能觀察到整個(gè)核心區(qū)域，即大都會(huì)區(qū)，在這個(gè)原星系團(tuán)中擁有最多數(shù)量的星系候選。尚不清楚環(huán)境對(duì)星系的影響是否始于這個(gè)原星系團(tuán)。所以我們決定將研究集中在核心區(qū)域，”橋本說。
研究小組首次使用JWST觀測(cè)到了這個(gè)原星系團(tuán)的核心區(qū)域。使用NIRSpec，一種觀察從可見光到近紅外波長范圍內(nèi)光譜的儀器，該團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了積分場(chǎng)光譜觀察，可以同時(shí)獲取視場(chǎng)內(nèi)所有位置的光譜。
該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)成功地從一個(gè)邊長為36000光年的四邊形區(qū)域中的四個(gè)星系中探測(cè)到電離的氧離子光([OIII]5008ω)，該區(qū)域相當(dāng)于銀河系半徑的一半。根據(jù)這種光的紅移(由于宇宙膨脹導(dǎo)致波長拉長)，這四個(gè)星系距離地球的距離被確定為131.4億光年。

背景色圖像顯示了原星系團(tuán)A2744ODz7p9核心區(qū)域的光強(qiáng)圖(顏色越紅，發(fā)射越強(qiáng))，由JWST上的NIRCam獲取。圖像的大小大約相當(dāng)于銀河系半徑的一半。(左)等高線顯示電離氧發(fā)出的光的分布，由JWST上的NIRSpec儀器獲得。在131.4億光年外發(fā)現(xiàn)了4個(gè)星系。(右)等高線顯示了四個(gè)星系中三個(gè)的塵埃排放分布。圖中左下方的白色圓圈表示ALMA數(shù)據(jù)的波束大小。鳴謝:uux.cn/JWST(美國航天局、歐空局、加空局)、ALMA(歐洲航天局/NOAJ/NRAO)、T. Hashimoto等人。
“當(dāng)我們通過檢測(cè)幾乎相同距離的氧離子發(fā)射來識(shí)別四個(gè)星系時(shí)，我感到很驚訝。領(lǐng)導(dǎo)JWST數(shù)據(jù)分析的Yuma Sugahara(早稻田大學(xué)/NAOJ)說:“核心區(qū)域的‘候選星系’確實(shí)是最遙遠(yuǎn)的原星系團(tuán)的成員。
此外，研究小組還關(guān)注了ALMA的檔案數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)已經(jīng)在該地區(qū)獲得。這些數(shù)據(jù)捕捉到了這些遙遠(yuǎn)星系中宇宙塵埃的無線電輻射。作為分析的結(jié)果，他們檢測(cè)到了四個(gè)星系中的三個(gè)的塵埃排放。
這是迄今為止首次在原星系團(tuán)成員星系中探測(cè)到塵埃排放。星系中的宇宙塵埃被認(rèn)為是由星系中大質(zhì)量恒星演化末期的超新星爆炸提供的，它為新的恒星提供了物質(zhì)。
因此，一個(gè)星系中存在大量的塵埃，表明該星系中的許多第一代恒星已經(jīng)完成了它們的生命，并且該星系正在增長。Luis Colina教授(CSIC-INTA天體生物學(xué)中心)描述了這一結(jié)果的意義:“在核心區(qū)域以外的原星系團(tuán)成員星系中沒有檢測(cè)到宇宙塵埃的發(fā)射。結(jié)果表明，許多星系聚集在一個(gè)小區(qū)域內(nèi)，星系增長加速，這表明環(huán)境影響僅在大爆炸后約7億年才存在。”

A2744z7p9OD核心未來的星系形成模擬。(a)在宇宙年齡為6.89億年時(shí)，類似于A2744z7p9OD原星團(tuán)的區(qū)域中的氣體密度。(b)對(duì)應(yīng)于JWST觀察到的區(qū)域的(A)中核心區(qū)域的放大視圖。彩色地圖顯示了氧離子的光分布。(b)到(d)展示模擬物體的演化過程:四個(gè)星系逐漸融合，演化成一個(gè)更大的物體。鳴謝:uux.cn/T. Hashimoto等人。
此外，研究小組進(jìn)行了星系形成模擬，從理論上測(cè)試了核心區(qū)域的四個(gè)星系是如何形成和演化的。結(jié)果顯示，大爆炸后大約6.8億年，存在一個(gè)稠密的氣體粒子區(qū)域。在中間形成了四個(gè)星系，類似于觀察到的核心區(qū)域。為了跟蹤這四個(gè)星系的演化，模擬計(jì)算了恒星和氣體的運(yùn)動(dòng)學(xué)、化學(xué)反應(yīng)、恒星形成和超新星等物理過程。
模擬顯示，這四個(gè)星系在幾千萬年內(nèi)合并并演化成一個(gè)更大的星系，這是宇宙演化的一個(gè)短時(shí)間尺度。
“由于我們模擬的高空間分辨率和我們擁有的大量星系樣本，我們成功地再現(xiàn)了核心區(qū)域星系的屬性。在未來，我們希望更詳細(xì)地探索核心區(qū)域的形成機(jī)制及其動(dòng)力學(xué)特性，”東京大學(xué)的研究生尤里納·中里崇宏說，他分析了模擬數(shù)據(jù)。
哈維爾·Á·阿爾瓦雷斯-馬爾克斯(西班牙天體生物學(xué)中心)說:“我們將與ALMA一起對(duì)原星系團(tuán)A2744z7p9OD進(jìn)行更敏感的觀察，看看是否有任何星系在以前的靈敏度下不可見。我們還將把JWST和阿爾瑪?shù)挠^察結(jié)果應(yīng)用到更多的原星系團(tuán)中，以闡明星系的生長機(jī)制，并探索我們?cè)谟钪嬷械母矗@些觀察結(jié)果已經(jīng)被證明是非常強(qiáng)大的。”
這項(xiàng)工作發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》上。