宇宙誕生後 20 億年內新發現 39 個大質量遠古星系

沈陽海哥 · 發表於 2019-9-7 12:08:31

宇宙誕生後 20 億年內新發現 39 個大質量遠古星系

過去美國哈伯太空望遠鏡（Hubble Space Telescope，HST）看不清
的早期宇宙世界，被其他天文台撥開了迷霧。

日本東京大學團隊最近從早期宇宙找出數十個新的大質量星系，
它們在宇宙不到 20 億歲時就成形，打破目前的宇宙演化模型，
或許能幫助天文學家找到理論缺失的環節。

哈伯太空望遠鏡（HST）擁有史上最強視力，它帶我們看到
最遙遠的宇宙光學影像，前陣子還發表了至今最完整、包含
高達 26 萬個星系的深空照片「Hubble Legacy Field」。

然而那片曠野依然藏著大量不為人知的秘密，天文學家懷疑
黑暗之中還有什麼東西存在，但哈伯望遠鏡無法照出它們，
比如最近由日本東京大學團隊發現的數十個超大質量星系。

對天文學家來說，要藉哈伯望遠鏡證明宇宙中某個小小光點是
遙遠星系並非易事，因為它們的光往往被濃厚灰塵掩蓋；此外，
隨著宇宙膨脹，光線在行走期間逐漸拉伸，從可見光波長拉成
紅外光波長，越遙遠物體所發出的光紅移效應越大。

幸運的是，天文學家能精確測量紅移量以計算出物體距離
有多遠，而哈伯望遠鏡探測波段包含可見光、紫外線和近紅外線，
也因此得以發現早期宇宙（大爆炸後 20 億年左右）數百個星系。

然而，這種技術有個很大問題：恆星爆炸的塵埃吸收了大部分
紫外線，哈伯望遠鏡對短波長光較不敏感，無法在次毫米波長下
描述遙遠星系的種種特徵，因此很容易對一些老星系視而不見。

於是，日本東京大學團隊這一次不靠哈伯太空望遠鏡，改從
史匹哲太空望遠鏡（Spitzer Space Telescope，SST）過去的
紅外數據鎖定63 個已被發現、但還不清楚底細的對象，接著
使用位於智利北部的阿塔卡瑪大型毫米波及次毫米波陣列（ALMA），
分辨出其中有 39 個為巨無霸星系，質量可達太陽 1,000 億倍，
每年可形成 1,000 個新生恆星。