宇宙望远镜揭示了两个原星系的内部运作

借助一种独特的新仪器，再加上大自然的一点帮助，斯温伯恩大学的研究人员首次深入观察了作为星系托儿所的巨大气体云。

天文学家与北卡罗莱纳州立大学和凯克天文台的研究人员进行了国际合作，首次观察到了两个阻尼莱曼α系统(DLAs)的形成内部工作。DLAs是在宇宙大爆炸后不久形成星系的巨大气体云。

斯威本科技大学的杰夫·库克教授说:“DLAs对于理解星系是如何形成的至关重要，但一直以来都很难观察到。2022十二强赛程表大自然。

“通过使用w·m·凯克天文台的强大功能，一些星系的偶然对齐，以及爱因斯坦的广义相对论，我们能够以一种全新的方式观察和研究这些重要的天体，让我们了解我们周围的恒星和行星是如何形成的。”

这些DLAs不仅非常重要;正如这项研究发现的那样，它们的体积也很大。它们的直径大于17.4千秒差距，超过今天银河系大小的三分之二。光穿过它们需要5万多年的时间。

研制宇宙望远镜

在大爆炸之后，DLAs充当了星系的托儿所，促进了由恒星和气体组成的星系的形成。但观测它们一直很困难，因为它们主要是由不发光或发光的氢组成的。

天体物理学家传统上使用明亮的类星体——能发光的超大质量黑洞——作为背光来寻找DLAs。虽然这种方法确实能让研究人员找到DLAs，但类星体发出的光只能在巨大的云层中提供一个小串，就像戳在一张纸上的针孔。

“背景”星系可以为观测提供非常大的背光，因为在这种背景下，它们比类星体大1亿倍。然而，星系通常太过微弱，无法达到这个目的。

与斯威本的库克教授、北卡罗来纳州立大学的朗蒙·博尔多洛伊博士和夏威夷凯克天文台的首席科学家约翰·奥梅拉合作，通过使用引力透镜星系和积分场光谱学，找到了解决这个问题的方法。

哈勃太空望远镜拍摄的星系系统图像。供稿:杰夫·库克教授。

Bordoloi博士说:“引力透镜星系指的是看起来被拉伸和变亮的星系。”“当光线向我们移动时，它会弯曲，所以我们最终看到的是物体的扩展版本——这就像使用宇宙望远镜，提高了放大倍率，给我们更好的视觉效果。”

星系光的弯曲和放大是广义相对论的结果。

创新的光谱数据

光谱读数使天体物理学家能够从图像中看不到的原子特征中“看到”深空元素。这有助于理解气体的范围，它的运动，以及DLAs的元素组成。

通常，收集数据是一个漫长而艰苦的过程。但研究小组通过使用凯克宇宙网成像仪(Keck Cosmic Web Imager)进行积分场光谱分析，解决了这个问题。凯克宇宙网成像仪可以同时收集DLAs多个部分的光谱。

这项创新，结合拉伸和变亮的引力透镜背景星系，使研究团队能够高保真地绘制出两个DLAs中的弥漫气体。

库克教授说:“通过利用凯克天文台的最新技术，再加上在引力透镜星系对齐方面的一点运气，我们比以往任何时候都更深入地了解了宇宙的运行。”

斯威本大学是澳大利亚唯一一所保证可以使用凯克天文台望远镜的大学。凯克天文台是世界上最大、最多产的光学/红外望远镜，距离墨尔本9000多公里。2022卡塔尔世界杯预测

作品出现在自然并得到了美国国家航空航天局、凯克基金会、国家科学基金会和澳大利亚研究委员会三维天空天体物理学卓越中心(ASTRO 3D)的支持。