首度發現紅移達 10 星系 最遙遠星系紀錄再被打破

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【大紀元3月3日訊】瑞士與法國天文學家以歐南天文台 (ESO) VLT 的紅外光相機,借重力透鏡之助,再度發現打破最遙遠星系的紀錄。這個名為 Abell 1835 IR1916 的原始星系紅移達 10,相當於 132.3 億光年,誕生於大霹靂後 4.7 億年,如果將宇宙年齡比擬成人類的八十歲,此時才如兩歲半牙牙學語的幼童。這也是人類所發現第一個紅移突破 10 的天體。但其質量僅及銀河系的萬分之一。天文學家推測它正是使宇宙黑暗時期結束的第一代星體。

這項發現也顯示透過地面望遠鏡的紅外觀測仍可探索初期宇宙。天文學家就像古生物學家一樣,逐漸向更古老的化石挑戰,企圖從中拼湊出宇宙演化的歷史,例如宇宙黑暗時期的明確界限。

初期宇宙充滿了中性氫和氦,即使是第一代星系中新恆星的強烈紫外輻射亦無法穿透,天文學家將這段時期稱為宇宙的黑暗時期 (Dark Ages)。當第一代恆星誕生數億年後,高溫與輻射才逐漸將其周圍的氣體游離,讓光透露出來。宇宙何時開始再度被游離,黑暗時期到底何時結束的呢?這是研究初期宇宙的一大課題,也是對現代望遠鏡觀測能力的一大挑戰。

在過去十年中,八到十米的大望遠鏡陸續啟用,也讓我們得以探索 120 億光年外原始宇宙中的星系及類星體,以及它們的形成與演化過程。在此之前,受限於觀測能力,天文學家對於大霹靂後 7.5~12 億年, z=5-7 以上的大紅移天體所知無多,因為它們的主要輻射從可見光紅移至當時在地球上無法觀測的紅外波段。

不過這次天文學家在拜 VLT、 ISAAC 近紅外光相機,和星系團 Abell 1835 的重力透鏡效應之賜,才能成功地拍攝到如此遙遠、黯淡的天體。重力透鏡將 Abell 1835 IR1916 微弱的亮度放大了 25~100 倍,相當於將 VLT 從口徑 8.2 米提昇到 40~80 米的程度!

這個星系的發現也說明了宇宙早期只有小星系形成,而當今宇宙大型星系正是由小星系不斷地碰撞合併而成。

這項發現刊在於 “天文學與天文物理期刊” (A&A, volume 416, page
L35; “ISAAC/VLT observations of a lensed galaxy at z=10.0” by Roser Pell Daniel Schaerer, Johan Richard, Jean-Fran蔞is Le Borgne, and Jean-Paul Kneib)。詳細資料可參閱
http://obswww.unige.ch/sfr 與 http://webast.ast.obs-mip.fr/galaxies/ 。(台灣TAS天文網)@
(http://www.dajiyuan.com)

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