天文學家發現最遙遠星系 大霹靂後7億年後形成

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▲天文學家發現最遙遠星系z8_GND_529,距今約131億年前形成。(圖/取自網路)

國際中心/綜合報導

天文學家藉由哈柏太空望遠鏡的CANDELS巡天觀測資料,發現迄今已知最遙遠的星系,在約131億年前、也就是學界所認定大霹靂大約7億年之後形成,若以宇宙年齡138億年來看,這個星系位在相當於僅5%宇宙年齡時期。這項報告在24日出刊的《自然》(Nature)上發表。

科學家命名為「z8_GND_5296」的星系,花了約131億年,才讓透過紅外線偵測的哈伯太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)與夏威夷凱克天文台(Keck Observatory)觀測到它的光譜。由此獲得z8_GND_529紅移值高達7.51,是現今所有已知星系中,紅移值最高的,且發現這個星系的恆星誕生率非常高。前一個星系最遠記錄保持者的紅移值為7.2。

領銜研究的德州大學奧斯汀分校助理教授芬克斯坦(Steven Finkelstein)表示,「我們在看的,是將近131億年以前的星系,所以這是比我們的太陽出生時間還早大約80億年的東西,當然,生命在更晚之後才開始出現。」

令人驚訝的是,在43個候選的遙遠星系中,只有z8_GN_5296披露重要的化學證據,能證明它的距離。芬克斯坦與同僚因此想問,他們是不是發現了通往更大謎團的線索,得以了解宇宙中最初的恆星與星系,花了多久時間才讓光線穿越形成初期的氫氣薄層透出光來。

科學家認為,恆星在某個時間點爆炸,發出高能量的紫外線輻射,星系間的氫原子隨之分裂成電子與質子,而這些氫離子化之後將會導電,不再散發光線。那種情況發生的時間,可能與z8_GND_5296存在時間差不多。

z8_GND_5296約為太陽的10億倍大,有兩個不尋常的特徵,可能是它可被觀測、而其他姊妹星系觀測不到的原因之一。第一,z8_GND_5296以非常快的速度形成恆星,產生的恆星數目是銀河系的100倍左右,因此比其他候選星系還要亮。第二,它比氫以及氦重的元素出乎意料地多。

科學家說,這些元素會在恆星內部核融合後凝聚,因此z8_GND_5296要不就是內含大量大型恆星的爆炸餘燼,要不就是它是在塞滿前一代恆星餘燼的區域形成。

芬克斯坦說,「可能的情況是,這個星系(z8_GND_5296)是居住在過度擁擠的(氫離子)區域,所以我們看得到它...不過這是有點推測得來的說法。我們只知道,其他星系內部的氫氣多更多,所以我們才看不到它們。」(新聞來源:中央社、臺北天文館之網路天文館網站)

參考網址:
http://mcdonaldobservatory.org/news/releases/2013/10/23
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2013/39/
http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-24637890
http://edition.cnn.com/2013/10/23/tech/innovation/most-distant-galaxy/index.html?hpt=hp_c5
http://www.reuters.com/article/2013/10/23/us-space-galaxy-idUSBRE99M1CR20131023
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/10/131023131800.htm
http://www.universetoday.com/105694/taking-measure-a-new-most-distant-galaxy/

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