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天文学家刚刚发现了有史以来最早的星系合并的例子

科普小知识2021-09-07 02:29:28
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天文学家刚刚发现了有史以来最早的星系合并的例子

资料来源:美国航天局/欧空局

星系合并并不罕见,但对于涉及的星系来说,对于试图拼凑星系演化过程的科学家来说,它们是非常重要的事件。现在,天文学家已经使用ALMA发现了迄今为止最早的星系合并的例子。

合并后的星系被称为B14-65666(现在我们称之为“天体”)。在六分仪星座中,天体离我们有139亿光年远。

这意味着我们现在看到的光是130亿年前的,也就是说,宇宙在这个天体开始后不久就离开了它。

这个星系不是第一个被发现的。此前,哈勃望远镜捕捉到了这个天体,但当时它似乎是两个独立的天体,可能是星团。

然而,通过使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA),一个世界上最灵敏的射电望远镜的候选者,研究小组已经证明了这个天体实际上是130亿年前两个星系的合并。

这些新的观察结果发表在2019年6月18日的日本天文学会杂志上。这项研究的主要作者是日本早稻田大学的桥本拓也。

当哈勃观察天体时,它仅限于紫外光谱。由于这个限制,天体看起来像两个星团,一个在东北,一个在西南。

但是当桥本和他的团队利用阿尔玛来研究天体时,他们看到了其他东西:化学元素的指纹。

阿尔玛可以看到物体中的碳、氧和尘埃发出的无线电波。探测这三个信号是解开物体本质的关键。

分析表明,天体确实有两个部分,就像哈勃看到的那样。然而,有了ALMA,我们可以通过来自碳、氧和尘埃的信号给物体增加另一层信息。

这表明,尽管这两个部分不同,但它们形成了一个单一的系统。每个部分以不同的速度移动,这表明它们的两个星系正在合并。

桥本在一份新闻稿中解释道:“借助来自阿尔玛和哈勃望远镜的丰富数据,结合先进的数据分析,我们可以将所有部分放在一起,证明B14-65666是宇宙中最早的一对合并星系。”。“在如此遥远的物体中,可以探测到来自三种成分的无线电波,证明了阿尔玛研究遥远宇宙的卓越能力。”

这项研究表明,这个天体是已知最早的星系合并的例子。研究人员还估计,B14-65666的恒星总质量不到银河系质量的10%。这意味着该物体处于其进化的最早阶段。这是有道理的,因为它非常古老。

即使天体很年轻,它在恒星形成过程中也比我们自己的星系更活跃。阿尔玛的观测探测到了尘埃中的高温和亮度。作者说这可能是活跃恒星形成产生的非常强的紫外线辐射的结果。

这种活跃的恒星形成是星系合并的另一个标志,因为碰撞的星系经历了大量的气体压缩,从而引发了恒星形成的爆炸。正如作者在论文中所说...我们认为B14-65666是一个由大合并引起的恒星系统。”

“我们的下一步是找到氮,另一种主要的化学元素,甚至是一氧化碳分子,”早稻田大学教授、研究小组成员井上昭夫说。最后,我们希望通过观察了解星系形成和演化背景下元素和物质的循环和积累

星系合并是星系进化的一个重要部分。通常,较大的星系会吞噬较小的星系。小星系可以合并形成大星系,尽管这被认为是罕见的。我们自己的星系经历了一次合并,这使它达到了目前的巨大规模。

在2018年的一篇论文中,天文学家提出了基于一个世纪观察的证据,即银河系包含来自不同星系的星团。

大约100亿年前,另一个星系与我们的星系相撞,在星系晕中留下了一个明显的星团。论文的作者认为这些恒星来自一个小麦哲伦星云大小的小星系。

大约45亿年后,银河系将与仙女座菌株碰撞并融合。由此产生的星系叫做牛奶场。现在,银河系正在与一个更小的叫做Antlia 2(Ant 2)的幽灵星系合并。

这项研究的作者认为,像我们的银河系一样,未来的天体(过去?到目前为止,可能还没有发现更多的合并过程。他们在论文中说,“虽然我们目前的数据没有显示B14-65666附近的物体,但未来进一步的ALMA数据可能会揭示B14-65666附近的伴星系。”

他们得出结论,这个物体是随后观察的最佳候选者。“B14-65666是ALMA和詹姆斯·韦伯太空望远镜后续观测的最佳目标之一,因为它拥有丰富的数据和空间可扩展性……”

蝌蚪工作人员从科学警报,翻译李同信,转载必须授权