銀河系的宇宙鄰居有助于讓古老的星系成為焦點

發表于 2025-12-09 19:05:17 來源：骨軟筋酥網

哈勃太空望遠鏡觀測到的我們周圍45個星系中的兩個，并在最近的系的系成研究中進行了分析。這些顏色表示星系中恒星發出的鄰居紅外線、可見光和紫外線。古老(圖片來源:NASA/Melinder等人(2023))
（神秘的星點地球uux.cn）據美國太空網（羅伯特·李）：天文學家正在監視銀河系的鄰居，評估從他們那里逃逸的為焦光量，以及這與每個星系的銀河宇宙有助于讓物理屬性之間的關系。
這項對我們本地宇宙的系的系成深入研究可以幫助科學家更好地了解早期的遙遠星系，這些星系目前正由詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)和哈勃太空望遠鏡觀測。鄰居
由于早期宇宙中的古老星系極其微弱，因此很難觀察到，星點由瑞典斯德哥爾摩大學的為焦Jens Melinder領導的一個天文學家小組開始創建我們銀河系附近星系的參考樣本。
銀河系的銀河宇宙有助于讓宇宙鄰居有助于讓古老的星系成為焦點

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的深視場圖像，展示了一些最早和最遙遠的系的系成星系。(圖片來源:美國航天局、鄰居歐空局、加空局和STScI)
特別是，Melinder和他的同事收集并整理了來自這些地方星系的一種特殊波長的紫外線輻射的數據，這種輻射被稱為萊曼阿爾法光。
萊曼阿爾法光是在最熱恒星周圍的氣體中發現的，這意味著它尤其存在于恒星形成的星系中。宇宙中恒星形成的高峰期發生在大約100億年前，所以萊曼阿爾法光是研究宇宙大約40億歲時存在的星系的一種很好的方式。(創造我們宇宙的大爆炸發生在大約138億年前。)
但是解碼這種光攜帶的信息可能很困難，因為它到達像哈勃和JWST這樣的儀器的路徑是復雜的。
萊曼阿爾法光采取環繞宇宙的風景路線
萊曼阿爾法光的確切波長和傳播方向是受它離開源星系時遇到的物理過程影響的因素。這些星系中具有不同物理條件的區域可以改變組成光的單個光子的路徑，改變它們的波長，甚至吸收一部分光。
事實上，萊曼阿爾法光可以遇到熱區，或塵埃區，或在其源星系中有強烈流動氣體云的扇區，這意味著，當它到達我們這里時，它攜帶的信息可能很難解釋。
然而，如果在復雜的旅程后對這種光的準確解釋是可能的，它可以揭示出大量關于它所起源的星系的物理性質的信息。
為了更好地理解這些發射并建立他們的萊曼阿爾法參考樣本(LARS)，該團隊選擇了45個高度恒星形成的本地星系，在整個電磁波譜中觀察它們。這使得研究小組能夠推斷出每個星系中有多少萊曼阿爾法光逃逸，以及這一部分如何與該星系的物理屬性相關聯。
天文學家達成的最重要的發現之一是他們研究的星系周圍有多少氣體、等離子體(這是一種超熱的帶電氣體)和塵埃外殼與逃離它們的萊曼阿爾法光量之間的關系。
梅林德在一份聲明中說:“一個星系擁有的宇宙塵埃的數量和它釋放的萊曼的數量之間有著明顯的相關性。”"這是意料之中的，因為灰塵吸收光線，但是現在我們已經量化了這種影響."
科學家們還能夠確定這種氣體在星系中是如何分布的，以及它是如何穿過星系的。
研究小組發現了星系中恒星的總質量與能夠逃逸的萊曼阿爾法光的數量之間的聯系，盡管這種聯系不如氣體和這種光的逃逸之間的聯系那么明顯。
然而，與星系中的萊曼α光逃逸似乎沒有聯系的是那些星系形成新恒星的速率。
萊曼阿爾法光“縮小”星系
該團隊發現的一件事可能特別重要，那就是當用其他波長的光觀察時，這些星系突然看起來大了很多。這是天文學家以前見過的一種效應。
“我們在計算萊曼阿爾法如何穿過星際空間的氣態云的星系計算機模擬中看到了相同的效果，”團隊成員彼得·勞爾森，丹麥宇宙黎明中心的研究員，在同一份聲明中說。"這證實了我們對起作用的物理學有相當好的理論理解."
當觀察早期和遙遠的星系時，考慮這種效應是很重要的，因為來自它們外圍的光可能太暗而無法探測到，或者可能超出觀測它們的探測器的限制。這意味著對LARS中看到的這種效應的檢查和量化可以幫助天文學家更好地解釋它，從而更準確地確定早期星系的大小。
“這些結果將有助于解釋用哈勃和詹姆斯·韋伯太空望遠鏡觀察到的非常遙遠但相似的星系，”梅林德總結道。“了解這種類型星系的詳細天體物理學對于發展第一個星系如何形成和演化的理論至關重要。”
該小組的研究發表在本月早些時候的《天體物理學雜志增刊》系列上。

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