向宇宙之初靠近2亿年!哈勃观测到134亿光年最远星系

2016/03/05 dogstar 1 幻灯模式

哈勃望远镜“大天文台宇宙起源深空巡天”(Great Observatories Origins Deep Survey ,GOODS)项目中的一块天区。方框内的红色星系即为GN-Z11,距地球13.4亿光年,也就是说我们看到的是它在宇宙大爆炸4亿年之后的样子。

哈勃望远镜“大天文台宇宙起源深空巡天”(Great Observatories Origins Deep Survey ,GOODS)项目中的一块天区。方框内的红色星系即为GN-Z11。

借助于哈勃望远镜,一个国际天文学家小组最近观测到宇宙中迄今最远的星系。这个格外明亮的婴儿星系编号GN-Z11,位于大熊座方向,距地球134亿光年,也就是说我们看到的是它在宇宙大爆炸4亿年之后的样子。 

宇宙大爆炸4亿年后的模样

哈勃的新观测成果让天文学家正接近宇宙诞生之初所形成的首批星系。此前,人们认为这需要未来升空的哈勃继任者詹姆斯·韦伯太空望远镜才能实现。

 这次的成果也提供了一个强有力证据表明,此前哈勃望远镜所观测到的一些异常明亮的星系实际上极为遥远。研究小组曾通过测定哈勃和斯皮策望远镜的成像颜色,来估测GN-Z11的距离。现在,研究小组则利用哈勃望远镜的广角相机3号(Wide Field Camera 3)通过光谱来精确测定GN-Z11的距离,这是首次应用在极为遥远的星系的测距中。 

由于宇宙膨胀,所有遥远的天体看起来都在远离我们,它们发出的光线在经过膨胀的宇宙空间抵达望远镜时,光线波长被拉长,更接近红光光谱。基于遥远星系的这种“红移效应”,天文学家可以测出其距离。 

耶鲁大学的帕斯卡·厄施(Pascal Oesch)是这项成果的首席研究员,他的科学团队由来自耶鲁大学太空望远镜科学研究所(STScI)和加州大学圣克鲁兹分校的科学家组成。他说:“我们向宇宙的过去又迈进了一大步,远远超出对哈勃望远镜的预期。GN-Z11星系处于我们现在所看到的样子的时候,宇宙才走过它目前年龄的3%。”  

该项研究的第二作者加布里埃尔·布拉默说:“我们的光谱观测显示GN-Z11星系远比我们原先认为的遥远,刚好处于哈勃的观测极限上。” 

GN-Z11所在的天区。没有标注后,你还能找到它的位置吗?

GN-Z11所在的天区。没有标注后,你还能找到它的位置吗?(点击图片可查看高清原图)

向宇宙大爆炸之初靠近2亿年

在GN-Z11之前,科学家观测到的最远星系为132亿光年远,即宇宙大爆炸后6亿年时的样子。现在GN-Z11将我们朝宇宙大爆炸之初又推近了2亿年。研究人员称,这对哈勃是个了不起的成果,打破了地面望远镜保持多年的距离纪录;未来升空的詹姆斯·韦伯太空望远镜才有可能打破哈勃的这项新纪录。  

哈勃和斯皮策望远镜的影像显示,GN-z11的大小仅为银河系的1/25,恒星数量也仅有银河系的1/100。不过,GN-z11成长迅速,其中恒星的形成速度是现今银河系的20倍,使这一极为遥远的星系格外明亮而能够被观测到。

这次的观测结果提供了宇宙早期的线索,也让人们对2018年将要升空的詹姆斯·韦伯太空望远镜有极大的期待。(编译/dogstar)