探秘宇宙早期的星系形成與演化 中科大再獲突破

2017年10月12日10:36  來源:人民網-科技頻道
 

人民網北京10月12日電 (張歌)據中國科學技術大學官網消息,由中國科學技術大學教授王俊賢發起組織的 “宇宙再電離時期的萊曼阿爾法星系” (英文縮寫LAGER)研究項目在宇宙黑暗時代星系觀測研究領域再獲突破性進展,該項目由中國、美國、智利三國天文學家共同參加。

據悉,該項目使用安裝於智利CTIO天文台4米口徑望遠鏡的超大視場暗能量相機,通過專門定制的窄帶濾波片,系統搜尋宇宙黑暗時代萊曼阿爾法發射線星系候選者(紅移~7.0),並使用國際大型望遠鏡進行光譜証認,以研究宇宙再電離和宇宙早期的星系形成與演化。

在之前的工作中,他們觀測獲得了一個宇宙早期(大爆炸后約8億年,約為宇宙當前年齡6%時)的星系候選者樣本,並發現在該宇宙年齡處,宇宙星系際彌散介質中氫的電離比例為約50%。

在最新的工作中,他們使用美國卡內基天文台麥哲倫望遠鏡獲得了其中6個星系的光譜証認,確認它們為宇宙大爆炸后約8億年的星系,証認成功率高達67%。

宇宙大爆炸之后大約40萬年,隨著宇宙逐漸冷卻,質子和電子結合為中性氫,宇宙進入黑暗時代。當在重力作用下宇宙第一代恆星和星系開始形成,它們發出的紫外光輻射電離了周圍的中性氫,使得整個宇宙開始明亮起來,從而結束宇宙黑暗時代。這段整個宇宙的整體相變過程被稱之為再電離。確定再電離的細致過程以及第一代星系何時形成是天體物理前沿一個極具挑戰性的問題。

LAGER項目通大天區的窄波段成像巡天,獲得了高質量的候選星系樣本。首批光譜觀測即獲得了6例光譜証認,其中兩個星系具有明顯的成團性,可能位於同一個宇宙電離氣泡。這些光譜証認星系為研究宇宙早期的星系形成與演化奠定了重要基礎。 

(責編:張歌、申寧)

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