天文學(xué)家在早期宇宙中探索兩個巨大的年輕星系原始星團(tuán)
深窺視空間-一個驚人的90%的整個可觀測宇宙的方式-兩組由愛丁堡大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個天文學(xué)家的伊萬Oteo博士和蒂姆·米勒達(dá)爾豪西大學(xué)和耶魯大學(xué)目睹了龐大的宇宙pileups的開端:即將到來的碰撞年輕的恒星形成的星系。
利用阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列(ALMA),米勒和他的合著者發(fā)現(xiàn)了14個星系中非常密集的星系,這些星系準(zhǔn)備合并,形成最終將成為巨大星系團(tuán)的核心。
這個緊密結(jié)合的星系粉碎 - 一個名為SPT2349-56的星系原始星團(tuán) - 位于距離大約124億光年遠(yuǎn)的地方,這意味著當(dāng)宇宙只有14億年時,它的光開始向我們傳播,或者約為現(xiàn)在的十分之一。
SPT2349-56的各個星系形成的恒星比我們的銀河系要快1000倍,并且在一個只有銀河系大小三倍的空間區(qū)域內(nèi)被塞滿。
由此產(chǎn)生的星系團(tuán)最終將與我們今天在宇宙中看到的一些最龐大的星團(tuán)相媲美。
“星系的本次大會是如何得到這么大這么快是一個有點(diǎn)神秘,它不是建立在逐漸十億年,天文學(xué)家所預(yù)期的,”米勒,一個的主要作者論文發(fā)表在雜志自然(arXiv.org預(yù)印本)。
“這一發(fā)現(xiàn)提供了一個難得的機(jī)會來研究星系團(tuán)及其大質(zhì)量星系如何在這些極端環(huán)境中聚集在一起。”
達(dá)爾豪斯大學(xué)的天體物理學(xué)家斯科特查普曼博士補(bǔ)充說:“在陣型陣痛中捕獲了一個巨大的星系團(tuán)本身就很壯觀。”
“但是,這一事件發(fā)生在宇宙歷史的早期,這對我們今天對宇宙中結(jié)構(gòu)形成方式的理解提出了巨大的挑戰(zhàn)。”
Oteo博士及其同事通過結(jié)合ALMA和阿塔卡馬探路者實驗(APEX)望遠(yuǎn)鏡的觀測結(jié)果,發(fā)現(xiàn)了一個由10顆塵埃星形星系組成的類似巨型星系,由于它的紅色,因此被稱為“塵埃紅核” 。
“塵埃星暴的壽命被認(rèn)為相對較短,因為它們以極高的速度消耗它們的氣體。任何時候,在宇宙的任何一個角落,這些星系通常都是少數(shù),“Oteo博士說,” 天體物理學(xué)雜志“(arXiv.org preprint)發(fā)表的一篇論文的第一作者。
“因此,發(fā)現(xiàn)許多塵土飛揚(yáng)的星暴在同一時間閃耀,這是非常令人費(fèi)解的,而且我們?nèi)匀恍枰私馑?rdquo;
使用南極望遠(yuǎn)鏡和歐洲航天局的赫歇爾空間天文臺,SPT2349-56和“塵埃紅核”原始星團(tuán)首次被發(fā)現(xiàn)為微弱的光暈。隨后的ALMA和APEX觀測表明它們具有不尋常的結(jié)構(gòu),并證實它們的光源比預(yù)期更早 - 大爆炸后僅15億年。
新的高分辨率ALMA觀測最終揭示了兩個微弱的光芒不是單個物體,而是實際上分別由14個和10個單獨(dú)的大質(zhì)量星系組成,每個星系的半徑與銀河系和鄰近的麥哲倫云之間的距離相當(dāng)。
“ALMA的這些發(fā)現(xiàn)只是冰山一角。用APEX望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行的其他觀測表明,恒星形成星系的實際數(shù)量甚至可能高出三倍。在ESO的超大望遠(yuǎn)鏡上使用MUSE儀器進(jìn)行的持續(xù)觀測也正在識別其他星系,“ESO天文學(xué)家卡洛斯德布雷克博士說,他是米勒團(tuán)隊的成員。