ALMA發(fā)現(xiàn)了合并星系的最早例子

使用ALMA(阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列)的研究人員在130億年前的早期宇宙中觀測(cè)到來自星系的氧，碳和塵埃信號(hào)。這是最早的星系，其中已經(jīng)檢測(cè)到這種有用的三種信號(hào)組合。通過比較不同的信號(hào)，該團(tuán)隊(duì)確定該星系實(shí)際上是兩個(gè)星系合并在一起，使其成為合并星系的最早例子。

日本科學(xué)促進(jìn)會(huì)和早稻田大學(xué)的博士后研究員Takuy??a Hashimoto和他的團(tuán)隊(duì)使用ALMA觀察了B14-65666，這是一個(gè)距離Sextans星座130億光年遠(yuǎn)的物體。由于光速有限，我們今天從B14-65666收到的信號(hào)必須經(jīng)過130億年才能到達(dá)我們。換句話說，他們向我們展示了130億年前銀河系看起來像大爆炸后不到10億年的形象。

ALMA在B14-65666中檢測(cè)到氧氣，碳和灰塵的無線電發(fā)射。這是最早發(fā)現(xiàn)所有這三個(gè)信號(hào)的星系。多個(gè)信號(hào)的檢測(cè)很重要，因?yàn)樗鼈儙в醒a(bǔ)充信息。

數(shù)據(jù)分析表明，排放分為兩個(gè)斑點(diǎn)。先前對(duì)哈勃太空望遠(yuǎn)鏡(HST)的觀測(cè)揭示了兩個(gè)星團(tuán)在B14-65666?，F(xiàn)在有了ALMA檢測(cè)到的三個(gè)發(fā)射信號(hào)，團(tuán)隊(duì)能夠證明這兩個(gè)blob實(shí)際上形成了一個(gè)系統(tǒng)，但它們的速度不同。這表明斑點(diǎn)是合并過程中的兩個(gè)星系。這是合并星系的最早的已知例子。研究小組估計(jì)，B14-65666的總恒星質(zhì)量不到銀河系的10%。這意味著B14-65666處于其演化的最早階段。盡管年輕，但B14-65666產(chǎn)生的恒星比銀河系活躍100倍。這種活躍的恒星形成是銀河系合并的另一個(gè)重要標(biāo)志，因?yàn)榕鲎残窍抵械臍怏w壓縮自然會(huì)導(dǎo)致爆發(fā)的恒星形成。

“憑借來自ALMA和HST的豐富數(shù)據(jù)，結(jié)合先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析，我們可以將各個(gè)部分放在一起，以顯示B14-65666是宇宙最早期的一對(duì)合并星系，”橋本解釋說。“在這樣一個(gè)遙遠(yuǎn)的物體中探測(cè)來自三個(gè)組成部分的無線電波清楚地表明了ALMA調(diào)查遙遠(yuǎn)宇宙的高能力。”

像我們的銀河系這樣的現(xiàn)代星系經(jīng)歷了無數(shù)的，經(jīng)常是暴力的合并。有時(shí)一個(gè)較大的星系吞下一個(gè)較小的星系。在極少數(shù)情況下，具有相似大小的星系合并形成一個(gè)新的，更大的星系。合并對(duì)于星系演化至關(guān)重要，因此許多天文學(xué)家都渴望追溯合并的歷史。

“我們的下一步是尋找氮，另一種主要的化學(xué)元素，甚至是一氧化碳分子，”早稻田大學(xué)教授Akio Inoue說。“最終，我們希望在觀測(cè)中了解星系形成和演化背景下元素和物質(zhì)的循環(huán)和積累。”