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哈勃新发现:我们的宇宙可能比预期更早熟

所属分类:行业资讯    发布时间: 2020-06-07    作者:
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面对宇宙,我们在空间上看得越遥远,就意味着在时间上看到久远的过去。所以,向宇宙深处不断凝望,就像回看宇宙历史的倒放。

在一项研究中,欧洲的一支天文学小组,利用哈勃太空望远镜将时间拉回到宇宙大爆炸后仅5亿年,对宇宙早期情况展开观测。哈勃的数据表明,宇宙中*批恒星和星系的形成比原先所想的要早。换句话说,我们的宇宙可能比预期更早熟。

探测*早一批恒星和星系,是现代天文学的一个重大挑战。我们目前甚至还不清楚宇宙中*批恒星和星系是什么时候以及如何形成的。

天文学家将恒星分为*星族星(Population I star)、第二星族星(Population II star)和第三星族星(Population III star),其中第三星族星*古老,是宇宙*批恒星。区分不同星族的*重要依据是恒星的组成成分,专业术语叫金属丰度(天文学中把比氦重的元素称为金属元素)。

在宇宙创生之初,太空中只有氢、氦和少量的锂,随着恒星的出现,才锻造出更重的氧、氮、碳、铁等元素。因此,第三星族星完全由氢、氦、锂构成,它们内部会通过核聚变产生更重的元素,然后经由超新星爆发释放到太空。

为了研究恒星形成的奥秘,由欧航局天文学家拉查娜·巴塔德卡尔(Rachana Bhatawdekar)领导的研究小组,试图探寻第三星族星的踪迹。研究人员利用哈勃太空望远镜,同时引入斯皮策太空望远镜和甚大望远镜的观测数据,探索了大爆炸后5亿-10亿年间宇宙早期的情况。

说起来,该研究还得益于所谓的哈勃边疆场计划——哈勃太空望远镜在2012年-2017年期间,详细观测了6个遥远星系团,并借助引力透镜效应,揭示更为遥远的背景星系的情况。MACS J0416正是其中一个星系团,也是本次研究的对象。

巴塔德卡尔团队开发出一种新技术,能够有效移除作为引力透镜的星系团的星光,进而捕捉到更遥远、微弱的背景星系,将视野极限推到宇宙大爆炸后仅5-10亿年。

出人意料的是,他们并没有在这个时间段内发现第三星族星。这意味着宇宙中*批恒星和星系的形成比原先所想的要早。

巴塔德卡尔表示:“这些结果对天体物理学产生了深远影响,因为它们表明星系形成的时间肯定比我们想象的要早得多。另一方面,这也有力支持了再电离由宇宙早期低质量星系引发的观点。”

显然,宇宙*批恒星与星系的形成,远在哈勃观测极限之外。在此领域想要取得更进一步的成果,希望只能寄托在鸽王詹姆斯·韦伯太空望远镜身上了。

参考来源:

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/hubble-makes-surprising-find-in-early-universe

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