新的星系圖像揭示了宇宙的斷斷續(xù)續(xù)的開(kāi)端

新圖像揭示了有關(guān)宇宙中第一批恒星和結(jié)構(gòu)如何形成的詳細(xì)線索，并表明銀河系的形成開(kāi)始時(shí)斷斷續(xù)續(xù)。

來(lái)自諾丁漢大學(xué)和 Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) 的國(guó)際天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)使用來(lái)自哈勃太空望遠(yuǎn)鏡 (HST) 和 Gran Telescopio Canarias (GTC) 的數(shù)據(jù)，即所謂的 Frontier Fields，來(lái)定位和研究附近宇宙中一些最小最暗的星系。這揭示了星系的形成很可能是斷斷續(xù)續(xù)的。第一個(gè)結(jié)果剛剛發(fā)表在皇家天文學(xué)會(huì)月刊(MNRAS)上。

幾十年來(lái)，天文學(xué)家一直試圖回答的最有趣的問(wèn)題之一是第一個(gè)星系是如何以及何時(shí)形成的。關(guān)于如何，一種可能性是星系內(nèi)第一批恒星的形成以穩(wěn)定的速度開(kāi)始，慢慢地建立一個(gè)越來(lái)越大的系統(tǒng)。另一種可能性是，形成更加劇烈和不連續(xù)，由合并和氣體吸積增強(qiáng)等事件引發(fā)的恒星形成強(qiáng)烈但短暫的爆發(fā)。

“銀河系的形成可以比作汽車”，該論文的合著者之一，隸屬于西班牙的天體生物學(xué)中心 (CAB/CSIC-INTA)，同時(shí)也是該論文的首席研究員 Pablo G. Pérez-González 解釋說(shuō)。這項(xiàng)研究背后的國(guó)際合作。“第一個(gè)星系可能有一個(gè)‘柴油’恒星形成引擎，緩慢但不斷地增加新恒星，沒(méi)有太大的加速，并且在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)輕輕地將氣體變成相對(duì)較小的恒星?；蛘哌@種形成可能是不穩(wěn)定的，恒星形成的爆發(fā)產(chǎn)生了令人難以置信的大恒星，擾亂了銀河系，使其活動(dòng)停止了一段時(shí)間甚至永遠(yuǎn)。每個(gè)場(chǎng)景都與不同的過(guò)程有關(guān)，例如星系合并或超大質(zhì)量黑洞的影響，它們會(huì)影響碳或氧的時(shí)間和方式，

天文學(xué)家利用宇宙中一些最大質(zhì)量星系團(tuán)的引力透鏡能力和來(lái)自一個(gè)名為“高z紅色和死源調(diào)查(SHARDS)”項(xiàng)目的特殊 GTC 數(shù)據(jù)，尋找附近最早形成的星系的類似物。宇宙，以便對(duì)它們進(jìn)行更詳細(xì)的研究。

諾丁漢大學(xué)的亞歷克斯格里菲斯博士是這項(xiàng)研究的英國(guó)主要研究人員之一，他解釋說(shuō)：“在我們擁有新的詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡之前，我們無(wú)法觀察到有史以來(lái)第一個(gè)形成的星系，它們太微弱了。所以我們?cè)诟浇挠钪嬷袑ふ翌愃频囊矮F，并用我們目前擁有的最強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡對(duì)它們進(jìn)行解剖。”

研究人員在“天然望遠(yuǎn)鏡”的幫助下，結(jié)合了最先進(jìn)望遠(yuǎn)鏡(如 HST 和 GTC)的強(qiáng)大功能。曼徹斯特大學(xué)的 Chris Conselice 教授是該研究的合著者，他說(shuō)：“一些星系生活在大群中，我們稱之為星團(tuán)，其中包含大量恒星形式的質(zhì)量，但也包含氣體和暗物質(zhì)。它們的質(zhì)量如此之大，以至于它們可以彎曲時(shí)空，并充當(dāng)天然望遠(yuǎn)鏡。我們稱它們?yōu)橐ν哥R，它們使我們能夠以更高的空間分辨率和更高的亮度看到微弱和遙遠(yuǎn)的星系。”

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