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ALMA在ExtremeStarburstingMerger中发现超光速星系

发布时间:2018-05-15 浏览次数:34

艺术家对两颗星爆星系的印象在早期的宇宙中开始融合。信用:NRAO / AUI / NSF

阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)发现了早期宇宙中两个令人惊叹的明亮和壮观的巨型星系之间前所未见的密切相遇。这些所谓的高光星爆星系在宇宙历史的这个时代非常罕见 - 接近星系初次形成的时刻 - 可能是有史以来观测到的猛烈恒星形成的最极端例子之一。

天文学家捕捉到这两个相互作用的星系,统称为ADFS-27,因为它们开始逐渐合并成一个单一的大质量椭圆星系。两人之间的一次侧翼碰撞有助于引发他们惊人的恒星形成阵阵。天文学家推测,这种合并最终可能构成整个星系团的核心。星系团是宇宙中最庞大的结构之一。

“仅仅发现一颗超高亮度的星爆星系本身就是显着的。在如此接近的地方找到这些稀有星系中的两个真是令人震惊,“纽约伊萨卡康奈尔大学的天文学家Dominik Riechers和一篇发表在”天体物理学期刊“上的论文的主要作者说道。 “考虑到它们与地球的距离很远并且每个星球内部形成了疯狂的恒星形成活动,我们可能会目睹迄今为止已知的最强烈的星系合并。”

ADFS-27星系对位于Dorado星座方向,距地球约127亿光年。在这个距离上,天文学家正在观察这个系统,因为它在宇宙只有大约十亿年前就已经出现了。

ADFS-27星系对的复合图像。背景图片来自欧空局的赫歇尔空间天文台。该物体随后被ESO的Atacama Pathfinder EXperiment(APEX)望远镜(中图)检测到。 ALMA(右)能够识别两个星系:ADFS-27N(北方)和ADFS-27S(南方)。星系星系距地球大约128亿光年,注定要融入一个单一的大质量星系。信用:NRAO / AUI / NSF,B. Saxton;欧空局赫歇尔; ESO APEX; ALMA(ESO / NAOJ / NRAO); D. Riechers

天文学家首次在欧洲空间局的赫歇尔空间天文台上发现了这个系统。它在望远镜对南天空的调查中显现为一个单一的红点。这些初步的观察表明,这个看起来很微弱的物体实际上都非常明亮,而且非常遥远。利用Atacama Pathfinder EXperiment(APEX)望远镜进行的后续观测证实了这些初步解释,并为更详细的ALMA观测铺平了道路。

凭借其更高的分辨率和更高的灵敏度,ALMA精确测量了与该物体的距离并显示它实际上是两个不同的星系。天文学家说,这些非常罕见的罕见星系的配对表明,它们位于宇宙历史上那个特别密集的地区。

新的ALMA观测资料还表明,ADFS-27系统的成色气体量约为银河系的50倍。 “这些气体中的大部分将很快转化为新星,”Riechers说。 “我们目前的观察结果表明,这两个星系确实以惊人的速度产生恒星,比我们的家庭星系快上千倍。”

这些星系 - 它们看起来像是平坦的旋转圆盘 - 充满了极其明亮和巨大的蓝色恒星。然而,这种激烈的星光大部分绝不会从星系本身中解脱出来。每个星际尘埃都会模糊不清。

这种粉尘吸收辉煌的星光,加热直到它在红外光下发出亮光。随着这种光线传播到地球的巨大宇宙距离,正在进行的宇宙膨胀将一次红外光转变为更长的毫米波和亚毫米波波长,这都要归功于多普勒效应。


em ADFS-27星系对的合成图像的动画放大。最初的图像来自欧空局的赫歇尔空间天文台。该物体随后被ESO的Atacama Pathfinder EXperiment(APEX)望远镜检测到。 ALMA(最终缩放)能够识别两个星系:ADFS-27N(北部)和ADFS-27S(南部)。星系星系距地球约128亿光年,注定要融入一个单一的巨型星系。 / em

ALMA专门设计用于探测和研究这种性质的光线,使天文学家能够将光源解析为两个不同的物体。观测结果还显示了星系的基本结构,揭示了它们在初始遭遇期间被剥离的尾巴状特征。

新的观测结果还表明,这两个星系相距约30,000光年,相互之间以每秒大约几百公里的速度移动。当他们继续以引力方式相互作用时,每个星系最终都会减速并向另一个方向坠落,这可能会导致几个更密切的接触,然后融合成一个巨大的椭圆星系。天文学家期望这个过程需要几亿年。

Riechers表示:“由于它们距离很远并且有多尘,这些星系在可见波长处仍然未被检测到。 “最终,我们希望将精美的ALMA数据与未来的红外观测数据结合起来,并与NASA的詹姆斯韦伯太空望远镜进行对比。这两台望远镜将组成天文学家的“梦想团队”,以更好地了解这个以及其他这种极其罕见的极端系统的性质。“

国家射电天文台是美国国家科学基金会的一个设施,由Associated Universities,Inc.在合作协议下运营。

出版物:Dominik A. Riechers等,“Titans的崛起:一种尘土飞扬,超高亮度”870μm提升机“Galaxy at z〜6”,2017年ApJ,2017; DOI:10.3847 / 1538-4357 / aa8ccf

资料来源:国家射电天文台


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