天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)恒星誕生的星火跨越數(shù)十億年
0
這份新聞稿包括四個星系團的合成圖像，呈現(xiàn)在一個2×2的發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格中。每張照片都有一團朦朧的恒星火跨紫色云，代表錢德拉觀測到的誕生的星熱氣體發(fā)出的X射線。熱氣體云中及其周圍的越數(shù)億年遙遠(yuǎn)星系已經(jīng)被光學(xué)數(shù)據(jù)捕捉到，并顯示為帶有鮮明青色暗示的天文金黃色。這些圖像代表了星系團的發(fā)現(xiàn)樣本，是恒星火跨最大和最完整的研究的一部分，以了解是誕生的星什么觸發(fā)了宇宙中最大的星系中的恒星形成。星系團是越數(shù)億年宇宙中由引力聚集在一起的最大物體，包含X射線中可見的天文大量熱氣體。這項使用錢德拉和其他望遠(yuǎn)鏡進行的發(fā)現(xiàn)研究表明，在這些異常巨大的恒星火跨星系中，恒星形成的誕生的星條件在過去的100億年中沒有改變。在這些圖像中，越數(shù)億年錢德拉的X射線和哈勃的光學(xué)數(shù)據(jù)一起顯示出來。圖像：uux.cn/x射線:美國國家航空航天局/CXC/麻省理工學(xué)院/卡爾扎迪拉·艾爾。；光學(xué):美國國家航空航天局/歐空局/STScI；圖像處理:美國國家航空航天局/CXC/SAO/n . Wolk & j Major
（神秘的地球uux.cn）據(jù)美國宇航局（李·莫宏）：這四幅圖像代表了星系團的樣本，是最大和最完整的研究的一部分，旨在了解是什么觸發(fā)了宇宙中最大的星系中的恒星形成，正如我們最新的新聞稿中所述。這項使用美國國家航空航天局錢德拉X射線天文臺和其他望遠(yuǎn)鏡進行的研究表明，在這些異常巨大的星系中，恒星形成的條件在過去的100億年中沒有改變。
星系團是宇宙中最大的物體，通過重力聚集在一起，包含X射線中可見的大量熱氣體。這種高溫氣體的重量是通常在星系團中發(fā)現(xiàn)的數(shù)百個星系中所有恒星總質(zhì)量的好幾倍。在這幅圖中的四個星系團圖像中，錢德拉探測到的來自熱氣體的X射線是紫色的，而來自美國國家航空航天局哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)數(shù)據(jù)，主要顯示了星系團中的星系，是黃色和青色的。
在這項研究中，研究人員觀察了宇宙中最亮和最大的一類星系，稱為最亮星系團(BCG)，位于95個星系團的中心。所選的星系團本身就是一個極端的樣本——在美國國家科學(xué)基金會和能源部的資助下，使用南極望遠(yuǎn)鏡(SPT)進行的一項大型調(diào)查中，這些星系團是最大的星系團——它們距離地球34億至99億光年。
這里顯示的四個星系團距離地球分別為39億光年(SPT-CLJ0106-5943)、56億光年(SPT-CLJ0307-6225)、64億光年(SPT-CLJ0310-4647)和77億光年(SPT-CLJ0615-5746)，這些圖像的跨度分別為170萬光年、200萬光年、240萬光年和220萬光年。相比之下，我們的星系只有大約10萬光年。
在SPT-CLJ0307-6225中，BCG靠近圖像的右下角，而在其他圖像中，它們靠近中心。一些狹長的特征是由引力透鏡引起的，星團中的質(zhì)量扭曲了星團后面星系的光線。這些圖像從標(biāo)準(zhǔn)天文學(xué)家配置的北向上順時針旋轉(zhuǎn)了20度(SPT-CLJ0106-5943)，逆時針旋轉(zhuǎn)了6.2度(SPT-CLJ0307-6225)，逆時針旋轉(zhuǎn)了29.2度(SPT-CLJ0310-4647)，順時針旋轉(zhuǎn)了24.2度(SPT-CLJ0615-5746)。
研究小組發(fā)現(xiàn)，在他們研究的星系中，恒星形成的精確觸發(fā)因素是高溫氣體中無序運動的數(shù)量——一個稱為“熵”的物理概念——低于臨界閾值。低于這個閾值，熱氣體不可避免地冷卻形成新的恒星。
除了已經(jīng)提到的來自錢德拉X射線天文臺的X射線數(shù)據(jù)和來自SPT的無線電數(shù)據(jù)，這一結(jié)果還使用了來自澳大利亞望遠(yuǎn)鏡致密陣列和澳大利亞SKA探路者望遠(yuǎn)鏡的無線電數(shù)據(jù)、來自美國國家航空航天局WISE衛(wèi)星的紅外數(shù)據(jù)和幾個光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。這項研究中使用的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡是Magellan 6.5米望遠(yuǎn)鏡、Gemini South望遠(yuǎn)鏡、Blanco 4米望遠(yuǎn)鏡(DECam MOSAIC-II)和Swope 1m米望遠(yuǎn)鏡。總共將近50天的錢德拉觀測時間被用于這個結(jié)果。
麻省理工學(xué)院(MIT)的Michael Caldazilla在路易斯安那州新奧爾良舉行的第243屆美國天文學(xué)會會議上公布了這些結(jié)果。此外，還有一篇提交給Caldazilla領(lǐng)導(dǎo)的天體物理學(xué)雜志的關(guān)于這一結(jié)果的論文(預(yù)印本在此)。論文的其他作者是邁克爾·麥克唐納(麻省理工學(xué)院)、布拉德福德·本森(芝加哥大學(xué))、林賽·布勒姆(阿貢國家實驗室)、朱迪思·克羅斯頓(英國開放大學(xué))、梅根·多納休(密歇根州立大學(xué))、阿拉斯泰爾·埃奇(英國杜倫大學(xué))、戈登·加爾米雷(賓夕法尼亞州立大學(xué))、朱莉·哈瓦拉切克-拉朗多(科羅拉多大學(xué))、明·胡恩(澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織)、古拉夫·胡拉爾(匹茲堡大學(xué))、拉爾夫·克拉夫特(哈佛&史密森天體物理學(xué)中心)、布萊恩·麥克納瑪拉(加拿大滑鐵盧大學(xué))、艾莉森·諾布爾(亞利桑那州)
美國國家航空航天局的馬歇爾太空飛行中心管理錢德拉計劃。史密森天體物理天文臺的錢德拉X射線中心控制著馬薩諸塞州劍橋的科學(xué)操作和馬薩諸塞州伯靈頓的飛行操作。
視覺描述
這份新聞稿包括四個星系團的合成圖像，呈現(xiàn)在一個2×2的網(wǎng)格中。每張照片都有一團朦朧的紫色云，代表錢德拉觀測到的熱氣體發(fā)出的X射線。熱氣體云中及其周圍的遙遠(yuǎn)星系已經(jīng)被光學(xué)數(shù)據(jù)捕捉到，并顯示為帶有鮮明青色暗示的金黃色。
我們左上方的星系團被標(biāo)記為SPT-CLJ0310-4647。在這里，黑暗的空間充滿了白色、金黃色和明亮的藍(lán)色光。這些是獨立的星系。一些星系看起來像模糊的發(fā)光點。在其他星系中，螺旋結(jié)構(gòu)的彎曲臂清晰可見。在圖像的中心，一團微弱的紫色云圍繞著星團中幾個最亮的星系。
在我們的右上方是SPT-CLJ0615-5746的圖像。這是四個星系團中距離最遠(yuǎn)的一個，因此它所包含的星系看起來相對較小。這些星系大多位于圖像中心附近。熾熱氣體的紫色云大致呈球形，在其核心有一個淡紫色的斑點。
在我們的右下方是SPT-CLJ0307-6225。在這里，熱氣發(fā)出的X射線被一大片模糊的紫色云團所代表，它覆蓋了圖像的大部分。云中最亮的點是我們右下角附近的一個淺紫色的點。這幅圖像中最引人注目的星系是位于我們中心偏左上方的一個像素化的螺旋星系。
我們左下方的星系團被標(biāo)記為SPT-CLJ0106-5943。這個星系團的特征是藍(lán)綠色星系的散射，其中幾個星系由于引力透鏡作用看起來被拉長了。在圖像的中心是一個紫色的氣體云，其核心有一個明亮的白色斑點。