天文学家发现有史以来最早的爆炸星系

艺术家Starburst Galaxy HFLS3的印象。Galaxy看起来只有一个微弱的，红色涂抹在esa的Herschel空间天文台上的图像中，但出场可以欺骗它是比我们自己的银河系更快地制作星星，最高的明星形成率之一在任何星系中。令人惊讶的是，在宇宙少于十亿年的历史，挑战银河演变理论时，就会看到。

一大群天文学家已经发现了有史以来最早的德满星系。大爆炸后刚刚出现8.8亿年，HFLS3是一种灰尘，巨大的大型星系，每年产生2,900个太阳的质量等同物。

Pasadena，加利福尼亚 - 小型Begets更大。

这通常是星系的情况，至少：第一个星系是小的，然后最终合并在一起形成我们在现在的宇宙中看到的庞然大物。

那些较小的星系以适度的速度产生了星星;只有后来 - 当宇宙是几亿年来的时候 - 绝大多数较大的星系是开始形成并积累足够的气体和灰尘成为多产的星形工厂。实际上，天文学家已经观察到这些星级工厂称为星系星系 - 在大爆炸后几十亿年变得普遍。

但是现在，一个天文学家团队，包括来自加州理工学院（CALTECH）的几个，已经发现了一种尘埃充沛的大规模的星系，当宇宙仅仅是880万年的歌曲，它是最早的狂暴星系观察到的。

银河系与我们的银河系一样大规模，但生产恒星的速度为2,000倍，这是宇宙中任何星系的速度。Galaxy每年产生2,900个太阳的质量等同物，特别是促使团队称之为“最大-Atarburst”的星系。

“巨大的，强烈的爆炸星系预计只会出现在以后的宇宙时期，”Dominik Riechers说，他领导了这项研究，同时在Caltech高级研究员。“然而，我们在大爆炸之后发现了这个巨大的狂暴史布斯巴伯，当时宇宙的目前年龄的6％以上。”现在，康奈尔州助理教授是本文的第一个描述了4月18日杂志自然的调查结果的作者。

虽然这个单个星系的发现还不足以推翻银河系的当前理论，但是天文学家说，找到更多的星系可能会挑战那些理论。至少，理论将不得不进行修改，以解释这种星系是如何形成的，使HFLS3成为Riechers说。

“这个星系只是一个壮观的例子，但它告诉我们，宇宙早期可能在宇宙中可能出现极大的恒星形成，”卡特克及纸张的同志队的物理学教授Jamie Bock说。

天文学家发现HFLS3塞满了诸如一氧化碳，氨，氢氧化物，甚至水的分子。由于宇宙中的大部分元素 - 除了氢和氦气之外 - 在恒星的核炉中融合，这种富含和佩戴的化学成分表示活性星形成。事实上，BOCK说，HFLS3的化学成分类似于其他在宇宙历史中存在的其他已知的爆炸星系。

上个月，一个CALTECH-LED的天文学家团队 - 其中一些人也是这个新的作品 - 发现了几十个类似的星系，这些星系在大爆炸后早十亿年生产的星星。但是它们都没有像HFLS3一样存在，这已经有更详细的详细研究。

通过重力透镜可以实现以前的观察，其中大型前景星系充当宇宙放大镜，弯曲爆炸星系的光并使其检测更容易。然而，HFLS3只有弱镜头，如果有的话。在没有镜头的帮助下可检测到它的事实意味着它在远红外浅光的本质上是明亮的星系，与太阳一样发光，比银河系更亮2,000倍。

因为银河在灰尘中被遏制，所以在可见光下非常晕倒。然而，星系的恒星加热灰尘，使其在红外波长中辐射。天文学家能够找到HFLS3，因为他们通过欧洲航天局的Herschel Space天文台的数据进行了筛选的数据，它们研究了红外宇宙。该数据是Herschel多层脱稗调查（Hermes）的一部分，由Bock联合协调的努力来观察大量的天空（大约1300倍的月亮大小）与赫歇尔。

Galaxy HFLS3在这些Herschel Sublimimeter图像（主图像和右侧的面板）中显示为小红色点。随后与基于地基望远镜的观察，从光学到毫米波长（插入），透露两个星系显现在一起非常靠近。这两者实际上在非常不同的距离处，而且HFLS3（蓝色，以毫米波长）是如此遥远，我们在宇宙仅仅8.8亿岁时看到它。

在调查中检测到的数千个星系中，HFLS3显得只是一个微弱的点 - 但特别是红色的。在CALTECH的访问助理人员正在分析HERMES数据，这引起了Darren Dowell的注意。物体的发红意味着它的光通过宇宙的扩展而基本上朝向更长的（和冗线）波长。对象越远，它的光线越伸展，所以一个非常红色的源是很远的。唯一的其他可能性是 - 因为冷却器对象在更长的波长下发光 - 物体可能异常冷;然而，天文学家的分析排除了可能性。因为它需要花费数十亿年来跨越空间旅行，看到这样一个远处的物体相当于深入了解过去。“我们希望在距离广阔的距离内找到一个大规模的爆炸星系，但我们并没有期望在宇宙早期存在，”Riechers说。

为了进一步研究HFLS3，天文学家用几个其他望远镜放大。使用组合阵列在毫米波天文学（CARMA）-A系列望远镜的望远镜系列中的望远镜，帮助在加利福尼亚州的Inyo山脉 - 以及夏威夷Mauna Kea的Caltech Sublimicer天文台上的Z-Spec乐器。该团队能够详细研究银河系的化学成分 - 特别是水和一氧化碳的存在 - 并测量其距离。研究人员还在Mauna Kea上使用了W. M. Keck天文台的10米望远镜，以确定HFLS3重力镜头的程度。

这个星系是第一个详细分析的Hermes调查中的第一个这样的物体。天文学家说，这种类型的星系是罕见的，但要确定多么罕见，他们会追求更多的后续研究，看看他们是否可以在爱马仕数据中找到更多。这些结果还暗示了在智利的较大红外观察室（例如新的Atacama大型毫米/亚瑟姆（Alma））中可能很快被发现，并在CALTECH是一个合作机构的计划塞罗·乔纳纳·阿塔卡马望远镜（CCAT）。

自然纸张的标题是“在6.34的红移的灰尘模糊的大规模最高爆炸星系。”除了Riechers，Bock和Dowell之外，本文的另一个Caltech作者正在访问物理Matt Bradford，Asantha Cooray和Hien Nguyen的员工博士后学者Carrie Bridge，Attila Kovacs，Joaquin Vieira，Marco Viero和Michael Zemcov;员工研究科学家Eric Murphy;乔纳斯·Zmuidzinas，Merle Kingsley物理学教授和美国宇航局喷气推进实验室（JPL）的首席技术专家。共有64名作者。Bock，Dowell和Nguyen帮助在Herschel上建立了光谱和光度成像接收器（Spire）仪器。

出版物：Dominik A. Riechers，等，“一个灰尘遮挡的大规模最高爆炸星系，在6.34的红移，”2013年4月18日“（2013年4月18日）; DOI：10.1038 / Nature12050

研究报告的PDF副本：在6.34的红移灰尘遮挡的巨大巨大的最大爆炸星系

图片：esa-c。奥克伦; esa / herschel / hermes / iram / gtc / w.m。凯克天文台