ALMA在早期宇宙中發(fā)現(xiàn)兩個(gè)年輕的銀河系星系

使用阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列(ALMA)的天文學(xué)家觀測(cè)到，當(dāng)宇宙只有當(dāng)前年齡的8%時(shí)，會(huì)看到一對(duì)巨大的塵埃星系。今天的螺旋星系的這些祖先被“超級(jí)光環(huán)”所包圍，這些超級(jí)光環(huán)延伸了數(shù)十萬光年。

天文學(xué)家最初通過研究來自更遙遠(yuǎn)的類星體的強(qiáng)光來探測(cè)這兩個(gè)星系 - 正式命名為ALMA J081740.86 + 135138.2和ALMA J120110.26 + 211756.2。

這些星系距離地球約120億光年。背景類星體 - QSO J0817 + 1351和QSO J1201 + 2117 - 距離地球約為125億光年。

當(dāng)光線在通往地球的途中穿過介入的星系時(shí)，它可以從星系的氣體中獲取獨(dú)特的光譜特征。

然而，這種技術(shù)通常可以防止天文學(xué)家看到星系發(fā)出的實(shí)際光線，而背景類星體發(fā)出的光更強(qiáng)烈。

“想象一下，在高功率搜索燈旁邊放著一只小螢火蟲。這就是天文學(xué)家在觀察這些年輕版本的家庭星系時(shí)所反對(duì)的，“ 加州大學(xué)圣克魯茲分校的 Marcel Neeleman博士解釋道。

“我們現(xiàn)在可以看到星系本身，這為我們提供了一個(gè)了解我們銀河系最早歷史的絕佳機(jī)會(huì)。”

Neeleman博士及其合作者能夠觀察到星系密集和塵埃的恒星形成區(qū)域中電離碳發(fā)出的天然毫米波長(zhǎng)“發(fā)光”。

然而，這種碳特征與通過類星體吸收首先檢測(cè)到的氣體相差很大。

這種極端的分離表明星系的氣體含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了它們的星形盤，這表明每個(gè)星系都嵌入了一股巨大的氫氣暈。

“我們?cè)疽詾槲覀儠?huì)在類星體的頂部看到微弱的排放物，相反，我們看到來自星系的強(qiáng)烈明亮的碳排放與他們的背景類星體的大分離，”來自加利福尼亞大學(xué)的J. Xavier Prochaska教授說。 ， 圣誕老人。

對(duì)于一個(gè)星系，從類星體到觀測(cè)到的星系的分離大約為137,000光年，而對(duì)于另一個(gè)星系，大約為59,000光年。

“通過吸收類星體光顯示的中性氫氣很可能是銀河系周圍大光環(huán)或延伸氣體盤的一部分，”尼爾曼博士說。

“這不是恒星形成的地方，看到遠(yuǎn)離恒星形成區(qū)域的氣體太多意味著星系周圍有大量的中性氫。我們不知道它是否在一個(gè)巨大的，延伸的氣體盤中，或者它是否只是銀河系周圍非常密集的氣體暈。

“其中一個(gè)星系的發(fā)射光譜確實(shí)表明存在旋轉(zhuǎn)盤，”Prochaska教授補(bǔ)充道。

該ALMA觀測(cè)進(jìn)一步揭示這兩個(gè)星系正在形成在適度高利率明星：每年有超過100個(gè)太陽質(zhì)量的一個(gè)星系和每年約25個(gè)太陽質(zhì)量的其他。

“這些星系似乎是巨大的，塵土飛揚(yáng)的，迅速的恒星形成系統(tǒng)，具有大的，延伸的氣體層。這些觀察結(jié)果讓我們對(duì)130億年前銀河系如何看待銀河系有了很好的見解，“Prochaska教授說。