宇宙的进化和黑洞有着密切关系?一起看看古老星系的真实面貌

在世界各地和太空天文观测站的帮助下,一个国际天文小组发现了前所未有的巨大古代星系,其产生可以追溯到宇宙诞生后近20亿年。

《自然》杂志公布了这一发现的细节。已经发现了39个这种类型的星系,但是它们的存在与现存的早期宇宙模型相反。此外,这些星系与暗物质和超大质量黑洞的分布密切相关。“

”文章的第一作者、东京大学天文研究所的研究员王涛博士在一次采访中说,“这是第一次证实在宇宙诞生后的最初20亿年到最初137年之间存在如此大量的大质量星系。这些星系以前对我们是看不见的。这一发现与当前的宇宙演化模型不一致,但它也提供了一些细节来补充我们一直存在的遗漏。”

对外层空间的观察实际上只是为了捕捉久违的宇宙的残余。因为浩瀚的宇宙比我们想象的要大,所以我们现在看到的遥远的行星和星系和几百万年前甚至几亿年前一样。因此,哈勃太空望远镜就像一台时间机器,为科学家提供了宇宙保存下来的图像。

哈勃空间望远镜

然而,即使它也不能解决宇宙中的每一个难题,这需要地基望远镜才能工作。从斯皮策太空望远镜获得的数据首先引起了研究人员的怀疑。天文学家希望观察哈勃没有发现的现象,但他们一直怀疑存在。在位于智利北部塔卡马沙漠的超大型望远镜(VLT)的帮助下,他们获得了更多需要的数据,最终世界上最先进的科学设备之一——同样位于智利的——阿塔卡马毫米/亚毫米阵列望远镜(ALMA)发现了强大的数据。

ALMA耗资14亿美元,是目前运行中最昂贵的地基望远镜。

这篇文章的合著者、东京大学的天文学教授小太郎·科诺博士说:“这些星系发出的光非常微弱。我们的眼睛看不到长波长的光,这些光也不能被哈勃探测到。”

随着宇宙的膨胀,可见波将会增长,并最终变成红外线。因此,尽管这些星系很大,但它们发出的光不仅很弱,而且拉伸得很厉害,很难观察到。然而,如果能精确测量光的延伸程度,天文学家就能计算出它们离地球有多远,以及它们发射光的时间有多长。

Kohno说:“星系的质量越大,其中心的超大质量黑洞就越大。因此,研究这些星系及其演化可以为我们提供更多关于超大质量黑洞演化的信息。大质量星系也与不可见暗物质的分布密切相关,并在塑造星系的结构和分布方面发挥着重要作用。”

美国宇航局的银河系外行星探测望远镜(TESS)观察到一个黑洞撕裂了一颗行星。

以前的宇宙早期模型没有考虑到可能存在这么多大型星系,所以这个发现可以说是天体物理学中的一个轰动。“理论研究者现在需要更新他们的理论,”Kohno补充道。

随着这一发现的深入,研究小组已经达到了现有望远镜能够揭示这些遥远星系的极限。王涛博士说:“这些巨大的星系在光学波长下是看不见的,所以光谱分析非常困难。阿尔玛不擅长这个。我希望即将到来的詹姆斯·韦伯太空望远镜和其他望远镜能向我们揭示这些原始的“巨人”到底是由什么组成的。”

天文学家也对这39个星系与我们的不同感兴趣。如果我们的太阳与其中的一个相连,在晴朗的夜晚抬头仰望天空,你会看到一些与我们熟悉的银河系不同的东西。王涛博士解释道:“首先,夜空看起来会更壮观。恒星的密度很高,这意味着附近会有更多的恒星,它们看起来会更大更亮。然而,相对而言,大量的尘埃意味着遥远的恒星将看不见,所以这些明亮的近星的背景可能是银河系中央区域的一个巨大的暗腔“

”,由安装在欧洲太空总署的超大型望远镜上的HAWK-1红外成像仪拍摄。

由于这是第一次发现这样的星系团,它们的研究意义重大

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