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chanti 2015-3-10 12:13 AM

有成熟面容的年輕星系A1689-zD1

光的傳播需要時間,因此觀察的天體愈遠,看到的通常是愈古遠之前的年輕模樣。哥本哈根大學(University of Copenhagen)天文學家Darach Watson等人最近發現迄今已知最遠、最年輕的星系之一的A1689-zD1,其演化程度比預期的還多許多,甚至有一部份區域的塵埃分布非常類似像銀河系這樣的成熟星系,讓這些天文學家頗感意外。          塵埃是生命發展與存在的必需品,因為行星、複雜分子和一般恆星的形成過程都需要塵埃的參與與協助。這些天文學家認為:這個星系或許可讓科學家在這麼遠的早期宇宙中,測量一個恆星正在形成的星系中的塵埃,也提供證據證明大霹靂(Big Bang)的確有星系會快速演化。
          Watson等人利用ALMA電波陣列(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)捕捉A1689-zD1這個星系中低溫塵埃發出的昏暗光輝,然後再利用歐南天文台(ESO)位在智利的超大望遠鏡(Very Large Telescope)上的X-射手(X-shooter)儀器測量它的距離。
          A1689-zD1的紅移值(redshift, z)高達7.5,相當於位在大霹靂後僅約7億年的宇宙早期中。由於非常遙遠,所以它其實暗到根本觀測不到,即使利用太空望遠鏡也一樣;但是它的前方恰好有個Abell 1689星系團,透過Abell 1689星系團的重力使A1689-zD1的光被聚焦並變亮這樣的「重力透鏡效應(gravitational lens)」,方使A1689-zD1得以被觀測到。
          A1689-zD1是個相當中庸的星系,遠比同時期已研究過的許多星系還輕與暗,因此其實比那些星系還更像宇宙早期該有的典型星系模樣。A1689-zD1是處在所謂的「再游離(reionisation)」時期,此時受到最早出現的第一代恆星的影響而使宇宙逐漸變得透明,結束了以往的黑暗時期(Dark Ages)。
          宇宙最初的元素幾乎都是氫與氦,之後經歷一代一代的恆星演化而製造並釋放出愈來愈多的重元素(或稱金屬元素,metal)到宇宙空間裡。A1689-zD1是處在這麼年輕的宇宙中,按理來說此時的化學組成相對單純;但讓這些天文學家感到訝異的是:A1689-zD1居然發出大量紅外輻射,顯示這個星系已經擁有許多恆星,且重元素含量相當顯著,這意味著這個星系不僅含有非常豐富的塵埃,而且其塵埃相對於氣體的比例(dust-to-gas ratio)與經過演化的成熟星系類似。
          雖然尚不明白A1689-zD1內這眾多的塵埃究竟怎麼來的,但這個星系在宇宙僅數億歲的非常年輕時期就達到Watson等人觀測到的塵埃量,以宇宙時間尺度動輒數十億年而言,A1689-zD1的塵埃製造速度真的非常快。從觀測結果估算:它約在大霹靂後的5.6億年開始形成恆星,恆星形成率溫和而不猛烈,或是曾經歷非常快速、極猛烈的星遽增時期而後恆星形成速度便開始降低。
        資料來源:[url=http://www.eso.org/public/news/eso1508/]http://www.eso.org/public/news/eso1508/[/url], 2015.03.02, KLC
「引用自臺北天文館之[url=http://tamweb.tam.gov.tw]網路天文館[/url]網站」
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