早期宇宙中发光的红色物体已被确定为迄今为止发现的最遥远的星系。
天文学家已经透露,这是一个仅在3.3亿年之后的星系。
由于宇宙的扩展,它的微弱光线不得不走135亿光年才能到达地球上。
发现者命名了Galaxy HD1,它代表了一个谜。科学家并不完全确定星系是什么:它是星际银河系在其中心。
如果是后者,那么在宇宙眨眼后不久,黑洞的生长到超级质量的大小就会给黑洞形成和进化的模型带来挑战。
“回答有关来源本质的问题可能是具有挑战性的,”天体物理学家法比奥·帕奇奇(Fabio Pacucci)说哈佛和史密森尼天体物理学中心。
“这就像猜测一艘船的国籍从它飞过的国旗,而遥远的岸上,船只处于大风和浓密的雾中。也许可以看到旗帜的一些颜色和形状,但不能全部。它最终是一场长期的分析和排除在不可避免的场景的范围内。”
从早期宇宙中检测物体非常困难。即使是整个宇宙中最亮的物体,也是在广阔的时空范围内都变暗的,以至于我们最强大的望远镜很难拿起光线。
HD1被发现是在宇宙开头发现星系的调查的一部分,其结果已在一份被接受的论文中详细介绍天体物理杂志,也可以arxiv。
对HD1和名为HD2的第二个星系的分析几乎是遥远的,已被接受皇家天文学会的月度通知,也可以使用arxiv。
该调查采用了四个强大的光学和红外线望远镜:斯巴鲁望远镜, 这望远镜视图, 这英国红外望远镜和Spitzer太空望远镜。在他们之间,他们花了超过1200个小时的观察时间,凝视着宇宙黎明,以在早期的宇宙中寻找光。
“从700,000多个物体中找到HD1是非常艰苦的,”天文学家Yuichi Harikane说日本东京大学。
“ HD1的红色符合星系135亿光年的预期特征,非常出色,当我发现它时,我给了我一点鸡皮。”
红色被称为,当光源远离我们时,就会发生。这会导致来自该源的光的波长向电磁频谱的红端增加,这就是为什么它称为红果。
由于宇宙正在扩展,因此其他星系似乎是红移的。时空距离越大,红移越大。这种效果使天文学家能够计算出光线已到达我们的距离。
但是HD1的光令人困惑。在紫外线波长中,它非常明亮,这表明银河系中正在发生非常有活力的过程。起初,研究人员认为这是正常的星爆活动 - 直到他们计算出必须形成的恒星数量才能产生那么多光。
这个数字非常高,每年超过100星。这是早期宇宙中星系的预期的10倍。但是,如果明星出生的星星与我们今天出生的星星不同,则可以解决这种紧张关系。
“在宇宙中形成的第一批恒星比现代恒星更大,更发光和更热。”Pacucci说。
“如果我们假设HD1中产生的恒星是第一或人口III,则可以更容易地解释其特性。实际上,人口III星可以产生比正常恒星更多的紫外线,这可以阐明HD1的极端紫外线亮度。”
另一个选择是银河系是类星体。那是缩短的”准星无线电来源“ - 活跃的银河核的令人难以置信的明亮结果,具有超级质量的黑洞吞噬材料,以使热量在整个宇宙中产生了光线。
为了产生观察到的光,团队计算得出的超级质量黑洞必须是太阳质量的1亿倍。
这种规模严重挑战了超级质量的黑洞增长模型。在宇宙的早期,这是非常奇异的。
“大爆炸发生几亿年后,HD1中的黑洞一定以空前的速度从大种子中长出来,”天体物理学家阿维·勒布(Avi Loeb)说哈佛和史密森尼天体物理学中心的位置。
“再次,自然似乎比我们更具想象力。”
该团队希望将未来的观察到詹姆斯·韦伯太空望远镜(一台用于凝视早期宇宙的机器)的观察,将揭示这种神秘的黎明光的性质。
这项研究已被接受天体物理杂志和皇家天文学会的月度通知。这些论文可以在Arxiv上找到这里和这里。