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哈勃突破极限 在遥远星系发现新恒星群

腾讯太空  · 公众号  · 探索  · 2017-07-09 22:43

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美国宇航局的哈勃天文望远镜虽然“视力”惊人,但也不是想看多清楚,就能看多清楚。因此,遥远宇宙的很多区域对它仍旧是“未知”。为了了解遥远宇宙的细节,哈勃不仅需要科学家的智慧,同时也需要借助“外力”。这个“外力”就是奇妙的引力透镜效应。在引力透镜的帮助下,哈勃得以突破视力极限,在遥远星系发现新星群。


哈勃望远镜拍到的一个遥远星系团,一条蓝弧在红星系的衬托下,更为引人注目。这条弧线实际上由同一背景星系的3幅图像构成。该背景星系受到引力透镜影响,光线被介于中间的星系团放大和扭曲。右侧插入图是消除失真后的重建图像。


引力透镜就像是一个放大镜,能帮助哈勃获取观测对象的细节。借助于一种新的计算分析手段,天文学家对哈勃观测的一个遥远星系进行了研究,所获图像的清晰度是哈勃“单干”的十倍。分析结果显示,这个侧向盘状星系存在大量璀璨的新生恒星群。宇航局戈达德航天中心的天文学家简·里格比表示:“看到经过重建的图像,我们说‘哇!感觉就像绽放的烟花’。”


哈勃观测到的这个盘状星系诞生于110亿年前,此时距大爆炸仅过去27亿年。它是哈勃观测的70多个强透镜效应星系之一。这些观测目标由斯隆巨弧观测项目挑选。通过搜索斯隆数字巡天项目的成像数据(涵盖1/4空域),“巨弧”项目发现了数百个强透镜效应星系。


由于一个巨大星系团与目标星系以及地球之间的引力,来自这颗更遥远星系的光线被扭曲,拉伸成弧状,光线也被放大近30倍。研究小组必须专门编写程序代码来消除引力透镜导致的失真,还原这个盘状星系的本来面目。


重建后的图像揭示了20多个新生恒星群,每个星群的跨度在200到300光年之间。这与传统理论相矛盾。传统理论认为,遥远早期宇宙的恒星形成区跨度更大,可达到3000光年以上。密歇根州大学博士生特拉希·约翰逊表示:“我们发现的恒星形成区跨度很小。”阐述这项研究的论文共有三篇,约翰逊是其中两篇的第一作者。


约翰逊指出,如果没有引力透镜的放大效应,哈勃眼中看到的将是一个非常平滑的盘状星系,没有什么引人注目的地方。正是因为这种放大效应,天文学家才得以看到一幅完全不同的恒星形成区景象。


在这个强透镜效应星系,哈勃发现了新恒星。这是一项令天文学家兴奋的发现。更令他们兴奋的是,宇航局将在未来发射詹姆斯·韦伯天文望远镜。在对这个星系进行观测时,韦伯能够发现年代更为久远、颜色更偏红的恒星。此外,这架望远镜还能穿透星系内的任何尘埃,消除它们的遮蔽效应。里格比表示:“在韦伯望远镜的帮助下,我们能够了解这个星系过去的历史,同时也能发现因星际尘埃影响而被哈勃遗漏的天体。”

星系团SDSS J1110+6459,距地球大约60亿光年,由数百个星系构成。蓝弧由背景星系SGAS J111020.0+645950.8的3幅图像构成。该背景星系受到引力透镜影响,光线被介于中间的星系团的引力放大和扭曲。

图片来源:见原文链接

责编:钟狼将

哈勃望远镜的宇宙之旅


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