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中外学者发现一批宇宙大爆炸后约8亿年形成的古

发布时间:2017-12-04 阅读:

  中外学者在“大爆炸” - “新闻” - “科学网”后发现了一组古老的星系

  由中国科技大学王俊贤教授发起的莱曼阿尔法星系(LAGER)项目参与了中国,美国和智利天文学家的参与。 LAGER项目在宇宙黑暗时期的银河观测领域取得了进一步的突破。该项目使用安装在智利CTIO天文台的4米孔径望远镜上的大视野暗能量相机,从宇宙黑暗时代莱曼阿尔法发射中搜索星系候选物(红移〜7.0),使用特制的窄光谱带滤波器。国际上大规模的望远镜光谱验证研究宇宙和宇宙在早期的星系形成和演化的重新电离。

  在他们以前的工作中,他们获得了宇宙早期(大爆炸后大约8亿年,约为当前宇宙年龄的6%)的银河候选人的样本,并发现在宇宙星际分散介质中的电离比氢约为50%。这些发现发表在世界级的天体物理学杂志“宇航物理快报”(ApjL,2017,842,222)上,并被遥远星系的国家光学天文台独家报道,揭开了晚黑暗时代的面纱,美国天文学会AAS新星期刊消化专栏推荐介绍。

  在他们最新的工作中,他们用卡内基天文台的麦哲伦望远镜获得了这些星系中6个星系的光谱确认,证实它们是大爆炸后约8亿年的星系,成功率为67%。这项重要的研究发表在“天体物理学通讯”(ApjL,845,L16)上。 10月1日,卡内基天文台在创始人的研究报告上发表了一篇新闻:从宇宙的灯光回来的六个星系。美国天文学会AAS Nova期刊文摘部分也推荐了这项研究。

  研究人员利用卡内基天文台的麦哲伦望远镜,确定了6个星系中初始红移约为7.0的星系(红色框)

  这个插图显示了这两个星系的Ly发射谱,两个紧密在一起的星系可能位于同一个电离层

  大爆炸后约四十万年,随着宇宙冷却下来,质子和电子结合成中性氢,宇宙进入黑暗时代。当宇宙中的第一代恒星和星系开始在重力的作用下形成时,它们发射的紫外线辐射出周围的中性氢,使整个宇宙发光,结束宇宙的黑暗时代。整个宇宙的整个阶段被称为重新电离过程。确定重新电离的精细过程和第一代星系的时间对天体物理前沿来说是一个具有挑战性的挑战。

  天文学家期望宇宙中的早期星系是强大的莱曼α发射体,而Ly光子是由散射着星际星系的中性氢原子散射的,所以Ly发射的星系被用来探测宇宙的再电离和寻找早期的宇宙星系。手段。窄带成像是搜索Ly发射星系的有效方法。但是,由于观测面临的挑战,过去十年来,国际上对7.0以上星系红移的窄带搜索进展非常缓慢。只有3例光谱验证。

  利用天甸地区LAGER项目的窄带成像观测,获得高质量的候选星系样品。第一次光谱观测获得了六个光谱确认,其中两个明显聚集,可能位于同一个电离层。这些光谱表明,星系为研究宇宙早期星系的形成和演化奠定了重要的基础。

  本论文的第一作者是我校研究生胡维达,王俊贤,作为上海天文台记者郑振亚研究员共同撰写的文章。主要作者包括智利天主教大学的Sangeeta Malhotra,亚利桑那州立大学James Rhoads和Leopoldo Infante。孔旭教授和我的研究生康文公是我的合作者。

  该研究得到了国家高层次人才计划,国家自然科学基金创新团队,中国科学院百人计划C,中智天文合作项目,国际望远镜时间访问计划(TAP)。

  (中国科学院物理学院中国科学院星云科学重点实验室)

  文件链接:http://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/aa8401

  美国卡内基天文台新闻报道链接:http://obs.carnegiescience.edu/content/found-six-galaxies-when-universe s-lights-came-back

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