一个光线经过近 135 亿年才到达我们的星系刚刚被确认为迄今为止发现的最早的星系。
通过使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列研究星系的氧含量(阿尔玛),天文学家精确地确定了它的年代距今仅 3.67 亿年。那时,宇宙中第一束光仍然亮着,并开始在太空中自由传播。
结果证实了观察者的观察约翰·韦斯特,并提供有关早期宇宙的新信息,告诉我们元素的起源。
“詹姆斯·韦伯太空望远镜的第一批图像揭示了如此多的早期星系,我们认为我们必须使用地球上最好的天文台来测试其结果,”天文学家汤姆·巴克克斯说日本名古屋大学博士。
“对于一名观测天文学家来说,这是一个非常激动人心的时刻,我们可以跟踪观测状态,从而实时测试 JWST 结果。”
银河系,名为GHZ2/玻璃-z12去年 7 月,JWST 首次发现了它,当时该望远镜在宇宙红外光上打开了分段的金色眼睛后不久。
A十一月论文详细描述了这一发现,将银河系追溯到大约 138 亿年前发生的大爆炸之后。
这实际上相当惊人,但任何天文发现如果可以使用独立仪器得到证实,都会更加可靠。
因此,由 Bakx 和天文学家 Jorge Zavala 领导的团队日本国家天文台转向射电望远镜 ALMA,看看他们能对这个刚刚诞生的星系了解更多信息。
他们将 ALMA 转向 GHZ2/GLASS-z12 方向,并开始在与氧气相关的无线电频谱上寻找发射特征。
由于氧气的形成时间相对较短,因此它通常用于了解有关早期宇宙中星系的更多信息。 当光进入氧气时,它会以特定的波长范围重新发射,从而在光谱的该部分产生更亮的线。
组成 ALMA 的 66 个 12 米无线电天线中的每一个都投入工作,最终检测到靠近 GHZ2/GLASS-z12 位置的氧气发射线。 后续分析和统计测试确定该信号是真实的,并且与星系有关。
“我们最初担心检测到的氧气发射线和韦伯看到的星系之间的位置略有变化,”巴克克斯解释。
“但我们对观察结果进行了详细的测试,以确认这确实是一次可靠的检测,并且很难通过任何其他解释来解释。”
星系和氧气排放之间的距离非常小,这可能表明剧烈的爆炸或相互作用剥夺了星系的大量气体,将其吹入星系际空间。
该团队将他们的观测结果追溯到更精确的大爆炸后 3.67 亿年。 而且,根据发射线的亮度,他们能够推断出该星系相对较快地形成了比氢和氦重的高丰度元素。
这很有趣。 这在恒星出现之前,主要由氢和少量氦组成。 然后星星形成了; 在它们炽热、致密的核心中,它们开始将原子粉碎在一起,产生更重的元素。
但这些元素被锁在恒星内部; 直到星星死去,爆炸, 那能够通过星际空间传播。
宇宙早期就存在氧气,这为我们提供了一些关于这些现象发生的时间和演化的线索。,我们还没有直接看到。
“这些深部 ALMA 观测提供了大爆炸后最初几亿年内星系存在的有力证据,并证实了韦伯观测的令人惊讶的结果,”萨瓦拉 说。
“JWST 的工作才刚刚开始,但我们已经在调整早期宇宙中星系如何形成的模型,以匹配这些观测结果。韦伯望远镜和射电望远镜阵列 ALMA 的综合力量让我们有信心推动我们的宇宙视野离宇宙的黎明越来越近了。”
该研究已发表在英国皇家天文学会每月通知。