ALMA和APEX发现古老的银河巨人

这位画家对SPT2349-56的印象展示了早期宇宙中一群相互作用和合并的星系。此类合并已使用ALMA和APEX望远镜发现，代表了星系团的形成，这是现代宇宙中最重的物体。天文学家认为这些事件发生在大爆炸之后约30亿年，所以当新的观测结果表明它们发生在宇宙只有那个年龄的一半时，他们感到惊讶！

ALMA和APEX望远镜已经深入到太空中（可追溯到当时的宇宙时代的十分之一），并且见证了巨大的宇宙堆积的开始：即将爆发的年轻星系星系的碰撞。天文学家认为这些事件发生在大爆炸之后约30亿年，所以当新的观测结果表明它们发生在宇宙只有那个年龄的一半时，他们感到惊讶！人们认为这些古老的星系系统正在建造已知宇宙中最庞大的结构：星系团。

利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）和阿塔卡马探路者实验（APEX），由加拿大达尔豪斯大学和美国耶鲁大学的蒂姆·米勒以及美国爱丁堡大学的伊万·奥特奥领导的两个国际科学家团队王国发现了令人惊讶的密集星系，它们准备合并，形成了最终将成为巨大星系团簇的核心。

该剪辑画面显示了遥远的相互作用和合并星系组SPT2349-56的三个视图。左图是南极望远镜的宽视野，仅显示了一个亮点。中心视图来自阿塔卡马探路者实验（APEX），该实验揭示了更多细节。右图来自阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列（ALMA），它揭示了在形成星系团的过程中，该物体实际上是由14个正在合并的星系组成的组。

Miller小组在90％的视线范围内注视着整个宇宙，观察到了一个名为SPT2349-56的星系原群。当宇宙大约是当前年龄的十分之一时，这个物体发出的光就开始向我们传播。

这种密集的宇宙堆积中的星系星系是星爆星系，而在如此紧凑的区域中活跃的恒星形成的浓度使其成为迄今为止在年轻宇宙中观察到的最活跃的区域。每年，这里都会诞生成千上万颗恒星，而在我们自己的银河系中只有一颗。

Oteo小组结合了ALMA和APEX的观测结果，发现了由十个尘埃形成恒星的星系组成的类似的巨人合并星，由于其非常红的颜色而被昵称为“尘土飞扬的红色核”。

伊万·奥特奥（IvánOteo）解释了为什么这些对象是意外的：“尘土飞扬的爆炸的寿命被认为相对较短，因为它们以极高的速度消耗气体。在任何时候，在宇宙的任何角落，这些星系通常都是少数。因此，发现像这样同时发光的尘土飞扬的星尘非常令人困惑，这是我们仍然需要理解的事情。”

这些形成的星系团首先使用南极望远镜和赫歇尔太空天文台被发现为微弱的光迹。随后的ALMA和APEX观测表明它们具有异常的结构，并确认其光的产生比预期的要早得多-仅在大爆炸之后15亿年。

新的高分辨率ALMA观测最终表明，这两个微弱的辉光不是单个物体，而是实际上分别由14个和10个单个大质量星系组成，每个星系的半径都与银河系与相邻麦哲伦星云之间的距离相当。

这位艺术家的印象视频展示了早期宇宙中的一群相互作用和合并的星系。这种合并是使用ALMA和APEX望远镜发现的，代表了星系团的形成，这是现代宇宙中最重的物体。天文学家认为这些事件发生在大爆炸之后约30亿年，所以当新的观测结果表明它们发生在宇宙只有那个年龄的一半时，他们感到惊讶！

“ ALMA的这些发现只是冰山一角。使用APEX望远镜进行的其他观测显示，恒星形成星系的真实数量甚至可能高出三倍。使用MUSE仪器对ESO的VLT进行的持续观测也正在发现其他星系。” ESO天文学家Carlos De Breuck评论道。

当前的理论模型和计算机模型表明，像这样的原始团簇需要花费更长的时间才能进化。通过使用来自ALMA的数据（具有卓越的分辨率和灵敏度）作为复杂计算机模拟的输入，研究人员能够在大爆炸发生后不到15亿年的时间内研究团簇的形成。

“这个星系的集合如何如此之大如此之快是一个谜。它没有像天文学家所期望的那样在数十亿年的时间里逐步建立起来。这项发现为研究大规模星系如何聚集在一起以建立巨大的星系团簇提供了绝佳的机会。”耶鲁大学博士候选人，论文的第一作者蒂姆·米勒（Tim Miller）说。

这项研究发表在两篇论文中，分别是T. Miller等人在《自然》杂志上发表的“ z = 4.3处巨大的银河星团核心的形成”和“ 2000年的发亮的多尘星暴的极端原型”。 I. Oteo等人撰写的《早期宇宙》，该书发表在《天体物理学杂志》上。