天文學(xué)家利用阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列（ALMA）發(fā)現(xiàn)一個旋轉(zhuǎn)的“嬰兒”星系
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)cnBeta：外媒報道，天文學(xué)家利用阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列（ALMA）發(fā)現(xiàn)了一個旋轉(zhuǎn)的天文“嬰兒”星系，其質(zhì)量為銀河系的學(xué)家現(xiàn)個旋轉(zhuǎn)系1/100。由于引力透鏡效應(yīng)的利用列幫助，研究小組能夠首次探索宇宙早期小型和黑暗的阿塔 "正常星系 "的性質(zhì)，這些星系代表了第一批星系的卡馬主要群體，這大大推進(jìn)了我們對星系演變初始階段的大型的星理解。
劍橋大學(xué)卡夫利高級研究員尼古拉斯-拉波特說：“許多存在于宇宙早期的毫米毫米星系非常小，它們的波亞波陣亮度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于目前地球上和太空中最大的望遠(yuǎn)鏡的極限，因此難以研究它們的嬰兒特性和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。然而，天文來自名為RXCJ0600-z6的學(xué)家現(xiàn)個旋轉(zhuǎn)系星系的光線被引力透鏡高度放大，使其成為研究典型嬰兒星系屬性和結(jié)構(gòu)的利用列理想目標(biāo)。”
引力透鏡是阿塔一種自然現(xiàn)象，即從一個遙遠(yuǎn)的卡馬天體發(fā)出的光線被位于前景的星系或星系團(tuán)等大質(zhì)量天體的引力所彎曲。引力透鏡這一名稱源于這樣一個事實(shí)：大質(zhì)量天體的引力就像一個透鏡。當(dāng)我們通過引力透鏡觀察時，遠(yuǎn)處天體的光線被強(qiáng)化，它們的形狀被拉長。換句話說，它是一個漂浮在空間的“天然望遠(yuǎn)鏡”。
ALMA Lensing Cluster Survey（ALCS）團(tuán)隊利用ALMA搜索了早期宇宙中大量被引力透鏡放大的星系。結(jié)合ALMA的力量，在 "天然望遠(yuǎn)鏡"的幫助下，研究人員能夠發(fā)現(xiàn)和研究更暗淡的星系。
為什么探索早期宇宙中最微弱的星系是至關(guān)重要的？理論和模擬預(yù)測，大爆炸后幾億年形成的大多數(shù)星系都很小，因此很暗淡。盡管之前已經(jīng)觀測到了早期宇宙中的一些星系，但由于望遠(yuǎn)鏡的能力問題，這些研究僅限于早期宇宙中質(zhì)量最大的天體，因此也是代表性較差的星系。要了解第一批星系的標(biāo)準(zhǔn)形成，并獲得星系形成的完整圖景，唯一的辦法是把重點(diǎn)放在較暗和較多的星系上。
ALCS團(tuán)隊執(zhí)行了一個大規(guī)模的觀測計劃，花了95個小時，這對ALMA觀測來說是非常長的時間，觀測了33個可能引起引力透鏡的星系團(tuán)的中心區(qū)域。其中一個名為RXCJ0600-2007的星系團(tuán)位于天狼座方向，其質(zhì)量是太陽的1000萬億倍。研究小組發(fā)現(xiàn)了一個遙遠(yuǎn)的星系，它正受到這個"天然望遠(yuǎn)鏡"所產(chǎn)生的引力透鏡的影響。ALMA探測到該星系中的碳離子和星塵發(fā)出的光，再加上雙子座望遠(yuǎn)鏡拍攝的數(shù)據(jù)，確定了該星系在大爆炸后約9億年（129億年前）的樣子。對這些數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析表明，這個源頭的一部分被看作是比它內(nèi)在的亮度高160倍。
通過精確測量星系團(tuán)的質(zhì)量分布，有可能 "撤銷 "引力透鏡效應(yīng)，恢復(fù)被放大天體的原始外觀。通過將哈勃太空望遠(yuǎn)鏡和歐洲南方天文臺甚大望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)與一個理論模型相結(jié)合，該團(tuán)隊成功地重建了遙遠(yuǎn)的星系RXCJ0600-z6的實(shí)際形狀。這個星系的總質(zhì)量大約是太陽的20到30億倍，大約是我們銀河系的1/100。
令研究小組驚訝的是，RXCJ0600-z6正在旋轉(zhuǎn)。傳統(tǒng)上，年輕星系中的氣體被認(rèn)為具有隨機(jī)、混亂的運(yùn)動。直到最近，ALMA才發(fā)現(xiàn)了幾個旋轉(zhuǎn)的年輕星系，對傳統(tǒng)的理論框架提出了挑戰(zhàn)，但這些星系比RXCJ0600-z6要亮（大）幾個數(shù)量級。
“我們的研究首次表明，我們可以直接測量早期宇宙中這種微弱（質(zhì)量較小）的星系的內(nèi)部運(yùn)動，并與理論預(yù)測進(jìn)行比較”，東京大學(xué)教授、ALCS團(tuán)隊的負(fù)責(zé)人Kotaro Kohno說。
“RXCJ0600-z6具有非常高的放大系數(shù)這一事實(shí)也提高了對未來研究的期望，”尼爾斯-玻爾研究所的DAWN研究員Seiji Fujimoto解釋說。“這個星系從數(shù)百個星系中脫穎而出，將由詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（JWST）進(jìn)行觀測，該望遠(yuǎn)鏡將于今年秋季發(fā)射，是下一代太空望遠(yuǎn)鏡。通過使用ALMA和JWST的聯(lián)合觀測，我們將揭開一個嬰兒星系中氣體和恒星的屬性及其內(nèi)部運(yùn)動的面紗。當(dāng)三十米望遠(yuǎn)鏡和極大望遠(yuǎn)鏡完成后，它們可能會探測到星系中的恒星群，甚至有可能解析單個恒星。有一個引力透鏡的例子，它被用來觀察95億光年外的一顆恒星，這項(xiàng)研究有可能將其擴(kuò)展到宇宙誕生后不到10億年。”

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