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標 題[摘錄]宇宙初期的星系質量大得超乎預期
發信站銘傳築夢別境 (Sun Oct 2 15:10:25 2005)
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天文學家利用美國航太總署(NASA)大天文台(Great Observatories)的其中兩架
--史匹哲太空望遠鏡(Spitzer)與哈柏太空望遠鏡(Hubble)觀測非常遙遠的星系
中恆星質量的估算,結果發現其中距離最遠的星系,其質量大得異常,且星系結構發
展得相當成熟,不似其他在宇宙年輕時期的星系該有的模樣--按現行星系形成理論,
星系是經由小星系逐漸合併而形成,但這個新發現的星系,顯然不肯遵守這個規則,
因此讓這些天文學家相當驚訝。
參與觀測的天文學家表示:這個星系成長的速度必定相當驚人,才會使得在宇宙這麼
年輕的時刻,這個星系中的恆星數量就已經有我們銀河系的8倍之多;之後,又突然間
停止了新恆星的誕生。與其他宇宙初期的星系相比,這個星系真是太早熟了。
這些天文學家是在哈柏極深太空(Hubble Ultra Deep Field,HUDF)影像的10,000星
系中,發現了這個早熟的星系。HUDF為到目前為止,可見光與紅外波段觀測曝光時間
最久、可以觀測到宇宙最遠處的影像資料;史匹哲太空望遠鏡利用紅外波段,也對這
塊星野進行深度觀測,稱為GOODS(Great Observatories Origins Deep Survey,大
天文台起源計畫深太空巡天觀測)。不過,由於在哈柏高等巡天相機(Advanced Cam
-era for Surveys,ACS)在可見光波段沒觀測到這個星系,在近紅外相機(Near In
-frared Camera)與多天體光譜儀(Multi-Object Spectrometer,NICMOS)才看到它
的存在,顯示這個星系的藍光已經因宇宙擴張之故被紅移許多,因此天文學家相信這
個星系應該與目前所有已知最遠的星系與類星體中一樣遠,大約是位在宇宙誕生後約
8億年左右的地方。
而後,利用史匹哲紅外陣列相機(Infrared Array Camer,IRAC)進行觀測後,天文
學家才真正發現這個星系有多輛,比在哈柏的近紅外相機中看到的還亮5倍以上。由於
IRAC所觀測的波長比近紅外相機更長,因此可以接收到更古老、更紅的天體所發出的
紅外光。從它的紅外光亮度來看,這個星系的質量相當大,即使與銀河附近、現今宇
宙中的星系相比,這個星系的質量也毫不遜色。另外利用史匹哲的多波段攝像光度計
(Multiband Imaging Photometer,MIPS)--觀測波長比IRAC長15倍的光,因而能觀
測到星系所發出的更強的輻射;從MIPS觀測結果,天文學家認為這個星系的核心應該
有個超重黑洞;如果這個猜測正確,那麼它應該就是這個星系之所以這麼早熟的來源。
參考資料:
http://hubblesite.org/newscenter/newsdesk/archive/releases/2005/28/full/,
2005.09.27
* 轉載自臺北天文館
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