天文学家发现迄今最远星系

对 HD1 的观测,可能是迄今为止观测到的最远星系。图片来源:Harikane 等人。共享版权
紧随其后的迄今为止所见最遥远的恒星天文学家发现了一个破纪录的新星系,其光线来自宇宙大爆炸后约 3 亿年。这个被称为 HD1 的星系取代 GN-z11 成为宇宙中已知的最远物体,比 GN-z11 早了整整 1 亿年。鉴于回顾宇宙就是回顾过去,如果观测结果得到证实,HD1 将成为已知最古老的星系。
描述这一发现的新论文发表于天体物理学杂志,报告了两个比 GN-z11 更远的物体。HD1 和 HD2。需要进行更多观测才能确认它们的确切距离,但迄今为止发现的结果表明,这两个星系处于我们观测能力的最远端(至少在接下来的几个月里,加油 JWST!)。
“从超过 70 万个天体中找出 HD1 非常困难,”该研究的第一作者、东京大学的 Yuichi Harikane 在一篇论文中说道,他发现了这个星系陈述。“HD1 的红色与距离我们 135 亿光年的星系的预期特征出奇地吻合,当我发现它的时候,我有点起鸡皮疙瘩。”
这些星系是根据斯巴鲁望远镜、VISTA 望远镜、英国红外望远镜和斯皮策太空望远镜的 1,200 小时数据发现的。庞大的观测数据集提供了有关距离的令人信服的数据。使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列 (ALMA) 进行的跟踪进一步加强了证据。
该团队计划利用约翰·韦斯特该星系的科学任务将于 6 月启动,目的是确认 HD1 的距离并更好地了解这个星系的性质?因为这个物体很奇怪。
在紫外线下,它太亮了。在另一篇论文中,皇家天文学会月刊Harikane 和合著者进一步质疑这些遥远来源的性质。他们提出了两种可能的解释,但都同样难以与我们当前的模型相符。
一种解释是,源头可能是类星体,即位于遥远星系或原星系中心的超大质量黑洞,它以极快的速度吞噬大量物质,其作用力使这些物质变得如此炽热,甚至比星系还要明亮。如果真是这样,那么它必须是一个质量约为 1 亿太阳质量的超大质量黑洞,在宇宙早期出现这种现象非常具有挑战性,但并非不可能。相比之下,银河系中心的黑洞质量为 460 万太阳质量。

另一种可能性是,该物体是一个星暴星系。顾名思义,这些物体正在经历令人难以置信的恒星形成阶段。对于这个星系,每年需要诞生 100 颗质量相当于太阳的新恒星。这比预期高出 10 倍;这也不是不可能,但肯定很难解释。
“回答如此遥远的震源的性质问题可能具有挑战性,”第二篇论文的主要作者、天体物理中心的天文学家 Fabio Pacucci 补充道。“这就像在远离海岸的地方,船只在狂风和浓雾中航行,根据船旗猜测船的国籍一样。人们也许可以看到旗帜的一些颜色和形状,但看不到全部。这最终是一场分析和排除不合理情景的长期游戏。”
詹姆斯·韦伯太空望远镜、南希·罗曼望远镜以及日本的 GREX-PLUS 等红外天文台有望发现更多来自宇宙诞生之初的极其遥远的星系。