哈勃揭示了一些最早的星系

时间：2021-06-25 11:52:05 来源：

哈勃望远镜的观测利用了引力透镜来揭示宇宙中最微弱和已知最早的星系的最大样本。其中一些星系是在大爆炸之后6亿年形成的。学分：欧空局/美国宇航局

哈勃太空望远镜使用引力透镜揭示了一些已知的星系，这些星系是在大爆炸之后6亿年形成的。

NASA / ESA哈勃太空望远镜的观测利用了引力透镜的优势，揭示了宇宙中最微弱和已知最早的星系的最大样本。其中一些星系仅在大爆炸之后6亿年形成，并且比哈勃发现的任何其他星系都暗淡。该团队首次充满信心地确定了这些小星系对于创造我们今天看到的宇宙至关重要。

由瑞士洛桑联邦理工学院的哈基姆·阿特克（Hakim Atek）领导的国际天文学家团队，发现了250多个微小的星系，距大爆炸仅600-9亿年，这是迄今为止最大的矮星系样本之一在这些时代被发现。这些星系发出的光花了120亿年才能到达望远镜，这使得天文学家可以在宇宙还很小的时候回顾过去。

法国里昂天文台的约翰·理查德指出，尽管令人印象深刻，但在这个早期发现的星系数量并不是该团队唯一的重大突破。“在这些哈勃观测中发现的最微弱的星系比最深的哈勃观测中尚未发现的其他任何星系都暗淡。”

通过观察来自星系的光，研究小组发现这些星系发出的累积光可能在宇宙早期历史中最神秘的时期之一（电离时代）中发挥了重要作用。当掩盖了早期宇宙的氢气浓雾开始清除时，就开始了电离作用。紫外线现在可以在不被阻挡的情况下传播更大的距离，因此宇宙变得对紫外线透明。

通过观察这项研究中发现的星系中的紫外线，天文学家能够计算出这些星系是否实际上是该过程中涉及的某些星系。研究小组确定，研究中最小和最丰富的星系可能是保持宇宙透明的主要因素。通过这样做，他们确定了电离时代-在宇宙完全透明的时候结束-在大爆炸之后大约7亿年结束了。

在《天体物理学杂志》上发表的一篇论文中，主要作者阿特克（Atek）解释说：“如果仅考虑明亮大质量星系的贡献，我们发现这些不足以使宇宙电离。我们还需要增加更丰富的微弱矮星系人口的贡献。”

为了做出这些发现，研究小组利用了迄今为止在三个星系团中获得的最深的引力透镜影像，这些影像被作为哈勃前沿领域计划的一部分。这些星团产生巨大的引力场，能够放大来自星团本身后面的微弱星系发出的光。这使得搜索和研究宇宙中的第一代星系成为可能。

瑞士洛桑联邦理工学院的这项研究的合著者让-保罗·克尼卜（Jean-Paul Kneib）解释说：“前沿领域的团簇就像强大的天然望远镜一样，揭示了这些隐隐可见的矮矮星系。”

英国达勒姆大学和南非夸祖鲁-纳塔尔大学的研究Mathilde Jauzac的合著者谈到了这一发现的重要性及其在哈勃望远镜中的作用，“哈勃望远镜在观测最深处的能力方面无与伦比遥远的星系。哈勃边疆场数据的绝对深度保证了对星团放大效应的非常精确的了解，使我们能够进行类似的发现。”

这些结果凸显了Frontier Fields计划在更早的时候拥有更多星系的令人印象深刻的可能性，而当哈勃在不久的将来凝视着另外三个星系团时，这种可能性可能就会显现出来。

研究报告的PDF副本：z = 6-8的超微弱星系是否负责宇宙电离？哈勃边界场聚类和平行项的组合约束

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