Alma和VLT揭示了尘土飞扬和进化的星系

NASA / ESA Hubble Space Telescope的这间壮观的景色显示了丰富的Galaxy Cluster Abell 1689。来自更多远处物体的大量质量弯曲光线，可以增加它们的总明显亮度并使其可见。一个这样的物体A1689-ZD1位于盒子中 - 虽然它仍然如此微弱，但在这张照片中几乎看不到。

来自非常大的望远镜以及阿塔卡马大毫米/亚瑟米阵列的新观察揭示了当宇宙只有7亿岁时看到的尘土飞扬的星系。

观察到的最遥远的星系之一提供了天文学家，在这种遥远的星形形成系统中首次检测灰尘，并在大爆炸后诱人的星系快速演变的证据。新的观测使用Alma在Galaxy A1689-ZD1中的冷尘中拾取微弱的光芒，并使用ESO非常大的望远镜来测量其距离。

来自哥邦沃森的一组天文学家，来自哥本哈根大学，使用了大型望远镜的X-Shooter仪器以及Atacama大毫米/淹没仪器阵列（ALMA），观察有史以来最年轻，最偏远的星系中的一个。他们惊讶地发现了一个比预期更进一步的系统。它有一小部分灰尘，类似于非常成熟的星系，例如银河系。这种粉尘对生命至关重要，因为它有助于形成行星，复杂分子和正常恒星。

他们观察的目标称为1689-ZD1 [1]。它仅借助于其壮观的星系集群形式的引力透镜（Abell 1689）的引力透镜在凹凸和地球之间呈现出大于9次的亮度，只能通过其亮度放大超过九次。没有引力升压，那个非常微弱的星系的光芒太弱了，无法检测。

当宇宙只有约7亿岁的时候，我们正在看到A1689-ZD1 - 目前年龄的5％[2]。它是一个相对谦虚的系统 - 比在早期宇宙的这个阶段在这个阶段研究的许多其他物体的大量和发光，因此当时的星系的一个更典型的例子。

当最早的恒星带来一个宇宙曙光时，正在观察到A1689-ZD1，因为最早的恒星带来了一个宇宙曙光，第一次照亮了一个巨大和透明的宇宙，结束了黑暗时期的延长停滞。预计看起来像一个新形成的系统，银河系让观察者惊讶于其丰富的化学复杂性和丰富的星际灰尘。

“在使用VLT确认银河系的距离后，”达拉沃森说，“我们意识到它以前用ALMA观察过。我们没想到会发现很多，但我可以告诉你，当我们意识到，我们意识到阿尔玛观察到它时，我们都非常兴奋，但有明确的检测。Alma Indevalatory的主要目标之一是从他们的冷气和尘埃排放的早期宇宙中找到星系 - 我们有它！“

这个星系是一个宇宙婴儿 - 但它被证明是早熟的。在这个时代，预计将显示缺乏较重的化学元素 - 任何比氢气和氦更重，在天文中定义为金属。这些是在恒星的肚子里产生的，一旦星星爆炸或以其他方式灭亡，就会散落远远宽。对于许多恒星世代，需要重复该过程以产生显着丰富的较重元素，例如碳，氧和氮。

令人惊讶的是，Galaxy A1689-ZD1似乎在远红外[3]中发出了大量辐射，表明它已经产生了许多恒星和大量金属，并透露它不仅包含灰尘，而且含有灰尘粉尘到气体比与更成熟的星系类似的气体比。

“虽然银河尘埃的确切起源仍然是模糊的，”达拉沃森解释说，“达拉沃森解释说，”我们的研究结果表明，其生产在宇宙中的明星形成开头仅有500万年内 - 给予非常短的宇宙时间框架大多数明星都住在数十亿年。“

调查结果表明，自大爆炸后5.6亿年以来，A1689-ZD1一直以适度的速度形成星星，或者在进入明星形成持续状态之前非常迅速地通过它的极端爆炸。

在此结果之前，在天文学家中担心这种远离星系不能以这种方式可检测到，但仅使用与Alma简短的观察来检测1689-ZD1。

Kirsten Knudsen（Chalmers Technology大学），本文共同作者，补充道，“这令人惊讶的尘土飞扬的星系似乎急于制作第一代星星。未来，Alma将能够帮助我们找到更多的星系，并立即学习让他们如此热衷于长大。“

笔记

[1]这种星系在哈勃图像中早点被注意到，并且怀疑是非常遥远的，但是当时无法确认距离。

[2]这对应于7.5的红移。

[3]该辐射通过宇宙的膨胀而被拉伸到毫米波长范围内，随着地球的时间，可以用ALMA检测。

出版物：Darach Watson等人，“在重生的尘土飞扬，正常的星系，”自然，2015年; DOI：10.1038 / Nature14164

研究报告的PDF副本：在标准化时代的尘土飞扬的，正常的星系

图像：美国宇航局; esa; L. Bradley（约翰霍普金斯大学）; R.Bouwens（加州大学圣克鲁斯）; H. Ford（约翰霍普金斯大学）;和G. Illingworth（加利福尼亚大学圣克鲁斯）