MUSE进行了有史以来最深的光谱调查

时间：2021-07-14 13:52:05 来源：

这张彩色图片显示了哈勃超深视场区域，这是Fornax星座中一个很小但经过广泛研究的区域，如ESO超大型望远镜上的MUSE仪器所观察到的。但是，此图片仅提供了一部分MUSE数据的局部视图，这些信息也为图片中的每个像素提供了一个光谱。这个数据集使天文学家不仅可以测量比以前更多的星系距离（总共有1600个），而且还可以找到关于每个星系的更多信息。令人惊讶的是，发现了72个新的星系，而这些星系却无法通过NASA / ESA哈勃太空望远镜进行深层成像。

天文学家使用智利ESO超大型望远镜上的MUSE仪器进行了有史以来最深的光谱调查。他们专注于哈勃超深场，测量了1600个非常微弱的星系的距离和性质，其中包括72个从未被发现过的星系，甚至哈勃本身也从未发现过。这个开创性的数据集已经产生了10篇科学论文，这些论文已在《天文学与天体物理学》特刊上发表。大量的新信息使天文学家能够洞悉早期宇宙中的恒星形成，并使他们能够研究早期星系的运动和其他性质，这正是MUSE独特的光谱功能所致。

由法国里昂天体研究中心（CNRS /克劳德·伯纳德·里昂1 / ENS de里昂）的罗兰·培根（Roland Bacon）领导的MUSE HUDF测量小组使用MUSE（多光谱仪）探索了哈勃超深场，研究人员深入研究了Fornax（熔炉）的南部星座。这导致了有史以来最深入的光谱观察。测量了1600个星系的精确光谱信息，这是近十年来通过地面望远镜在该领域辛苦获得的星系的十倍。

最初的HUDF图像是2004年发布的NASA / ESA哈勃太空望远镜在深场观测方面的先驱。他们比以往任何时候都进行了更深入的探索，发现了可追溯到“大爆炸”后不到十亿年的银河系。哈勃望远镜和其他望远镜随后对该区域进行了多次观测，从而形成了迄今为止最深的宇宙观。现在，尽管哈勃望远镜进行了深度观测，但MUSE以及其他许多结果都揭示了在这片很小的天空中从未见过的72个星系。

罗兰·培根（Roland Bacon）讲故事：“ MUSE可以做哈勃无法做的事情-它将来自图像中每个点的光分解为其组成颜色以创建光谱。这使我们能够测量所有可见星系的距离，颜色和其他特性，包括哈勃本身看不见的星系。”

MUSE数据提供了一个昏暗的，非常遥远的星系的新视图，大约在130亿年前的宇宙诞生之初就可以看到它。它探测到的星系比以前的调查暗淡了100倍，这增加了本来就很丰富的视野，并加深了我们对各个年龄段的星系的理解。

这项调查发现了72个被称为莱曼-阿尔法发射器的候选星系，这些星系仅在莱曼-阿尔法光下发光。目前对恒星形成的理解还不能完全解释这些星系，这些星系似乎只能以这种颜色发光。由于MUSE将光分散成其成分的颜色，这些对象变得明显，但在诸如哈勃望远镜的深层直接图像中它们仍然不可见。

“ MUSE具有独特的能力，可以提取有关宇宙中某些最早星系的信息，甚至在已经进行了充分研究的天空部分中也是如此，”描述本次调查结果的其中一篇论文的主要作者Jarle Brinchmann解释说。来自荷兰莱顿大学和葡萄牙波尔图CAUP的天体物理与空间科学研究所。“我们只能通过光谱学了解有关这些星系的信息，例如化学成分和内部运动，而不是一个星系一个星系，而是所有星系一次全部出现！”

这项研究的另一个主要发现是系统地探测了早期宇宙中星系周围的发光氢晕，这为天文学家提供了一种新的有前途的方式来研究物质如何流入和流出早期星系。

该系列文章探讨了该数据集的许多其他潜在应用，其中包括研究微弱星系在宇宙电离过程中（大爆炸之后仅38万年开始）的作用，宇宙年轻时的星系合并率，银河系风。，恒星形成以及绘制早期宇宙中恒星的运动。

“值得注意的是，这些数据都是在不使用MUSE最近的自适应光学设备升级的情况下获取的。在ESO的天文学家和工程师进行了十年的深入工作之后，激活AOF的工作有望在未来提供更多革命性的数据。”罗兰·培根总结道。

这项研究以一系列10篇论文的形式发表在《天文学与天体物理学》杂志上。

文件：

“ MUSE哈勃超深场调查：I.勘测描述，数据缩减和源探测”，作者：R。Bacon等人，“ MUSE哈勃超深场勘测：二。H. Inami等人的“光谱红移和线通量目录，以及3 <z <7时星系颜色选择的比较”，“ MUSE哈勃超深场勘测：三，由J. Brinchmann等人进行的“将光度红移测试到30级的测试”，“ MUSE哈勃超深场勘测：IV。M. V. Maseda等人的“ C III]发射器概述”，“ MUSE哈勃超深场勘测：V.在红移0.2≲z≲0.8”时星系的空间分辨恒星运动学b。Guérou，MUSE哈勃超深空观测：六。A. B. Drake等人α的“ MUSE哈勃超深场勘测：VII。Ly光度函数在2.91 <z <6.64时的微弱末端及其对电离的影响”。H. Finley等人的“恒星形成星系中的Fe II *排放”，“ MUSE哈勃超深场调查：八。F. Leclercqα等人的“扩展的莱曼光环”。“ MUSE哈勃超深场勘测：九。 E. Ventou等人的“银河合并分≈数的最大演化达到z 6”。“ MUSE哈勃超深场勘测：X. αT. Hashimoto等人在2.9 <z <6.6”处的Ly等效宽度。

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