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宇宙第一批恒星和星系形成時間或更早

2020-06-10 09:56:04  來源:科技日報

據物理學家組織網近日報道,歐洲天文學家借助哈勃太空望遠鏡對大爆炸后5億到10億年間的宇宙展開研究,沒有發現第一代恒星——所謂第三星族恒星存在的證據。這一最新結果表明,早期宇宙中第一批恒星和星系的形成時間比科學家此前認為的要早得多。

在現代天文學領域,探索第一批恒星和星系如何以及何時形成仍是一項重大挑戰。普朗克太空望遠鏡此前提供的數據表明,恒星約在大爆炸后5.5億年開始形成。哈勃望遠鏡研究項目由歐洲航天局(ESA)和美國國家航空航天局攜手開展,可觀測大爆炸后5億年內宇宙的情況。

由ESA的拉查娜·巴塔德卡領導的歐洲研究團隊一直在著手研究第三星族星,它們由大爆炸產生的原始物質組成。在最新研究中,團隊成員通過借助哈勃太空望遠鏡研究MACSJ0416星團及其平行場,探索了大爆炸后約5億至10億年間早期宇宙的情況。她說:“我們沒有發現第一代恒星的證據。”

這一研究是“哈勃前沿領域”計劃的一部分。該計劃2012年開始,2017年結束,觀測了六個遙遠的星系團,獲得了迄今對星系團和位于其后的星系最深的觀測結果。這些星系由于引力透鏡效應而被放大,因此,比以前觀測到的星系暗10到100倍的星系也會“現形”。

巴塔德卡及其團隊開發了一種新技術,可以消除構成這些引力透鏡的明亮前景星系發出的光,從而發現比哈勃望遠鏡以前觀察到的質量更低的星系,這些星系誕生于宇宙不到10億歲時,最有可能成為宇宙再電離的候選者。宇宙再電離時期是中性星系介質被第一批恒星和星系電離的時期。

巴塔德卡說:“這些結果影響深遠,因為它們表明第一批恒星和星系的形成時間比我們此前認為的要早得多,其形成時間點超出了哈勃太空望遠鏡的能力,詹姆斯·韋伯太空望遠鏡擬于2021年發射,有望揭示宇宙最早星系的秘密。”

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