有史以來最深的光譜觀測:在哈勃超深空中發現72個未知星系
文:娟娟
由法國里昂大學裡昂天體物理研究中心的Roland Bacon領導的MUSE HUDF勘測小組,使用MUSE(Multi Unit Spectroscopic Explorer,多單元光譜探測器)對哈勃超深空(Hubble Ultra Deep Field)區域進行了觀測,這是有史以來最深的光譜觀測。
研究團隊收穫頗豐,他們在哈勃超深空發現了72個此前未知的星系,與此同時,也測量了哈勃太空望遠鏡在超深空探測中捕獲的1600個星系的精確光譜信息。
新的發現不僅為天文學家提供了新的研究目標,而且也有助於研究恆星的運動與形成,以及古老星系的性質。
圖:這張彩色圖像顯示了哈勃超深空,但它只給出了MUSE豐富數據的部分視圖。
Credit: ESO/MUSE HUDF collaboration
MUSE儀器安裝在歐洲南方天文台位於智利的甚大望遠鏡(Very Large Telescope)上。「MUSE可以做一些哈勃無法做到的事情——它將圖像中每一點的光線(light)分解為成分顏色(component color)來創建一個光譜。這使我們能夠測量所有可見星系的距離、顏色和其他屬性——包括某些對哈勃望遠鏡來說不可見的星系。」Roland Bacon介紹到。
圖:這張圖像顯示了哈勃望遠鏡2012年改進後所拍攝的哈勃超深空。
Credit: NASA, ESA, R. Ellis (Caltech), and the HUDF 2012 Team
MUSE是一種光譜儀器,意味著它可以測量太空中光線的放射、吸收和散射。使用光譜學,天文學家可以了解恆星、星系和其他天體,包括天體的運動速度和構成元素的性質等。最近,MUSE進行了自適應光學升級,這將有助於未來對古老星系的研究。
MUSE的數據為黯淡而遙遠的星系提供了一個新視圖,它已經發現了比曾經測量的還要暗淡100倍的星系。此次發現的72個候選星系均被認為是萊曼-阿爾法發射體(Lyman-alpha
emitter),這是一種發出萊曼-阿爾法輻射的遙遠星系,目前對於恆星形成方面的認識並不能完全解釋這些星系。由於MUSE將光線分解為成分顏色,這些萊曼-阿爾法發射體才顯現出來,但在哈勃太空望遠鏡拍攝的圖像中它們依然是不可見的。圖:這幅哈勃超深空的複合圖像顯示了Muse儀器發現的星系周圍的發光氣體暈。
Credit: ESO/MUSE HUDF team
這項研究的另一個主要發現是系統檢測早期宇宙星系周圍的發光氫暈(luminous hydrogen halo),為天文學家提供了一種新的有前途的方法來研究物質如何進出早期星系。研究形成的10篇學術論文將在《天文與天體物理學雜誌》的特刊上發表。
參考資料:
https://www.sciencedaily.com/releases/2017/11/171129090243.htm
https://www.space.com/38925-never-before-seen-galaxies-hubble-ultra-deep-field.html
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