一個(gè)國(guó)際天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)在萊頓天文臺(tái)的研究人員的帶領(lǐng)下，繪制了標(biāo)志性的哈勃超深空星系形成所需的燃料。研究結(jié)果已在“天體物理學(xué)雜志”上發(fā)表。

研究表明，星系是如何形成的以及如何成長(zhǎng)。這也說明了為什么10到130億年前的這段時(shí)期代表了星系形成的黃金時(shí)代。

天文學(xué)家作為ASPECS計(jì)劃的一部分共同努力。ASPECS是使用ALMA望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行的首批重大國(guó)際項(xiàng)目之一。來自萊頓的四名研究人員在該項(xiàng)目中發(fā)揮了重要作用。研究人員將智利ALMA望遠(yuǎn)鏡200個(gè)小時(shí)的觀測(cè)結(jié)果與歐洲南方天文臺(tái)(ESO)的超大型望遠(yuǎn)鏡MUSE儀器的光譜學(xué)相結(jié)合(也位于智利)。

較早的研究表明，大約在100億年前，恒星和星系的形成達(dá)到頂峰。但是直到現(xiàn)在，那波出生波的原因和規(guī)模仍然是個(gè)謎。這是因?yàn)槭褂玫耐h(yuǎn)鏡無法穿透灰塵，無法直接檢測(cè)形成恒星的燃料。但是ALMA望遠(yuǎn)鏡能夠做到這一點(diǎn)。

星星的原料

天文學(xué)家在哈勃超深場(chǎng)中尋找一氧化碳的發(fā)射線。據(jù)此，他們能夠推斷出形成恒星的原料氫分子的數(shù)量。為了使推論盡可能準(zhǔn)確，他們需要知道氣體中重元素的數(shù)量，密度和溫度以及照在一氧化碳上的輻射場(chǎng)的強(qiáng)度。萊頓博士 候選Leindert Boogaard使用MUSE儀器執(zhí)行了此任務(wù)。

Boogaard說：“通過將冷氣，暖氣和星光的觀測(cè)結(jié)果結(jié)合在一起，我們獲得了遙遠(yuǎn)星系的獨(dú)特視角。通過結(jié)合許多拼圖碎片，我們可以了解星系生長(zhǎng)和形成的整個(gè)過程。 ”

哈勃超深空中燃料最多的星系主要是正常星系，平均星質(zhì)量和恒星形成率。其他星系是具有異常高的恒星形成活動(dòng)的所謂星暴星系，或具有異常低的活動(dòng)的靜止星系。

黃金年齡

研究表明，直到大約100億年前，宇宙中的氫分子數(shù)量才穩(wěn)定增長(zhǎng)，而在大爆炸之前的138億年前，氫的數(shù)量一直穩(wěn)定增長(zhǎng)。天文學(xué)家里查德·鮑文斯(Rychard Bouwens)說：“那是恒星形成的黃金時(shí)代，形成新恒星和星系需要大量原材料。今天仍然存在的恒星中有一半是在這段短暫的宇宙歷史中誕生的。”

未來，天文學(xué)家希望更詳細(xì)地研究各個(gè)星系。使用ALMA望遠(yuǎn)鏡的高分辨率模式以及未來的James Webb太空望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)結(jié)果，這樣的詳細(xì)視圖將是可能的。

在發(fā)表于“天體物理學(xué)期刊”上的幾篇文章中描述了結(jié)果。