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数千个星系被发现聚集在繁忙的宇宙星团中

成千上万的星系聚集在这张赫歇尔的遥远宇宙图像中。每个点都是包含数十亿颗恒星的整个星系。这张图像是在一个名为洛克曼洞的太空区域拍摄的,这个区域可以清晰地看到遥远的宇宙。这个“洞”位于人们熟悉的大熊座北方。

一张令人难以置信的新图像显示,太空中充满了数千个彩色的小点,每个小点都是遥远的星系,这向天文学家表明,最右边的星系往往位于宇宙中最繁忙的部分。

十多年来,天文学家一直对遥远宇宙中一些奇怪、明亮的星系感到困惑,这些星系似乎以惊人的速度形成恒星,这使得它们很难用传统的星系形成理论来解释。来自欧洲航天局赫舍尔太空天文台的这张至关重要的新图像可以帮助天文学家巩固星系形成的理论。

重要的问题之一是:是什么推动了这些奇异星系的形成,以及它们位于什么样的环境中。这个问题的答案部分取决于星系之间的距离。这就是赫歇尔的用武之地。凭借其在大范围内非常灵敏的测绘能力,轨道望远镜成功地看到了数千个这样的星系并确定了它们的位置,首次表明它们紧密地聚集在大型星系团的中心。

赫歇尔看到了在可见波长下看不到的物质,即在红外光下发光的恒星之间的冷气体和尘埃。

赫歇尔号上的SPIRE仪器一直在测量大面积的天空,目前总面积为15平方度,大约是满月表面大小的60倍。到目前为止,绘制的两个区域是大熊座和天龙座。

在赫歇尔所看到的远红外波长中看起来最亮的星系通常被观察到大约100亿年前的样子,也就是它们的光到达地球所需的时间。

在赫歇尔拍摄的其中一个区域的新图像中,望远镜发现了数千个微小的彩色光点,每个光点都是一个完整的星系,而这个星系又包含数十亿颗恒星。

这些颜色代表了赫歇尔测量的远红外波长,较红的星系要么离得更远,要么含有较老的尘埃,而较亮的星系则更强烈地形成恒星。

这张图片显示,星系并不是随机分散的,“有些区域有更多的星系,有些区域有更少的星系。这种星系在太空中的聚集提供了关于它们在宇宙历史上相互作用方式的信息。

这些结果表明,用PIRE仪器探测到的明亮星系优先占据宇宙中含有更多暗物质的区域,暗物质是一种不可见的神秘物质,占宇宙物质的四分之三。这种偏好在大约100亿年前似乎尤其正确,当时这些星系形成恒星的速度比今天的大多数星系都要快得多。

早期宇宙中星系的紧密性意味着它们更有可能相互碰撞。正是这些碰撞激起了星系中的气体和尘埃,并导致了恒星的快速形成。

加州大学的Asantha Cooray是进行新观测的团队成员之一,他说:“所有迹象都表明这些星系很繁忙。它们正在撞击、合并,可能在大型暗物质晕的中心安定下来。”

这项工作上周在荷兰的赫歇尔第一次结果研讨会上发表,也将在《天文学与天体物理学》杂志的一期特刊中详细介绍,该特刊专门介绍赫歇尔的第一次科学结果。


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