美国宇航局/欧空局哈勃太空望远镜的最新结果表明,杏耀登陆早期宇宙中第一批恒星和星系的形成比之前认为的要早。欧洲的一个天文学家小组没有发现第一代恒星存在的证据,被称为人口III恒星,早在宇宙形成5亿年的时候。
探索最早的星系仍然是现代天文学的重大挑战。我们不知道宇宙中最初的恒星和星系是何时或如何形成的。这些问题可以通过哈勃太空望远镜的深度成像观测来解决。哈勃望远镜可以让天文学家看到大爆炸5亿年以内的宇宙。
由欧洲航天局的Rachana Bhatawdekar领导的一个欧洲研究小组,开始研究宇宙早期的第一代恒星。这些恒星被称为三号星[1],它们是由大爆炸产生的原始物质锻造而成的。III型恒星必须是由氢、氦和锂组成的,这是在这些恒星核心的过程能够产生更重的元素,如氧、氮、碳和铁之前存在的唯一元素。
Bhatawdekar和她的团队对早期宇宙大爆炸后从5亿年到10亿年通过研究集群MACSJ0416及其并行领域与哈勃太空望远镜(支持数据来自NASA的斯皮策太空望远镜和地面欧洲南方天文台的甚大望远镜)。“在这个宇宙时间间隔内,我们没有发现第一代Population III恒星存在的证据。”Bhatawdekar谈到新结果时说。
这一结果是利用哈勃太空望远镜的宽视场照相机3和哈勃前沿领域计划的高级巡天照相机[2]完成的。这个项目(从2012年到2017年观察了6个遥远的星系团)对星系团及其后面的星系进行了迄今为止最深入的观察,这些星系被引力透镜效应放大,从而揭示出比以前观测到的星系要暗10到100倍的星系。前景星系团的质量大到足以弯曲和放大它们后面更远的物体发出的光。这使得哈勃望远镜能够使用这些宇宙放大镜来研究超出其名义操作能力的物体。
Bhatawdekar和她的团队开发了一种新技术,可以移除构成这些引力透镜的明亮前景星系的光线。这使得他们能够发现比之前用哈勃望远镜观测到的质量更低的星系,而且距离还与宇宙诞生不到10亿年的时间相对应。在宇宙时间的这一点上,缺乏外来恒星群的证据和许多低质量星系的识别支持了这样一种说法,即这些星系是宇宙再电离最可能的候选者。在早期宇宙中,
杏耀代理 ,这段再电离时期是中性的星系间介质被第一批恒星和星系电离的时期。
Bhatawdekar说:“这些结果具有深远的天体物理学意义,杏耀网站因为它们表明星系的形成肯定比我们想象的要早得多。”“这也有力地支持了早期宇宙中低质量/暗淡星系导致再电离的观点。”
[3]的这些结果还表明,恒星和星系最早的形成比哈勃太空望远镜能够探测到的要早得多。这为NASA/ESA/CSA即将推出的詹姆斯韦伯太空望远镜留下了一个令人兴奋的进一步研究领域——研究宇宙最早的星系。