天文学家在宇宙中找到最古老，最遥远的星系 - 定义可观察到的宇宙的边界

时间：2022-05-24 18:25:10 来源：

（上部）箭头指向宇宙中最遥远的星系。（较低）在红外线观察到的碳排放线。当它离开星系时，信号在0.2微米的区域中是紫外光，但它被重新频繁并拉伸到约2.28微米的10倍。

一支天文学家团队使用了凯克我望远镜来衡量到古老的星系的距离。他们推导出目标星系GN-Z11不仅是最古老的星系，也是最遥远的。它遥远的是它定义了可观察到的宇宙本身的边界。该团队希望在宇宙只有几亿岁的时候，这项研究可以在宇宙学史上的一段时间里脱落。

我们都要求自己有时是大问题：“宇宙有多大？”或者“星系的方式以及何时以及何时表达？”天文学家非常认真地采取这些问题，并使用奇妙的工具来推动技术界限试图回答它们。东京大学天文学系的Nobunari Kashikawa教授由他对星系的好奇心推动。特别是，他寻求最遥远的一个，我们可以观察到，以便了解如何以及何时到来。

“从之前的研究中，Galaxy GN-Z11似乎是来自美国的最远可检测的星系，134亿光年，或134千公里（这是134人，其次是30零），”Kashikawa说。“但测量和验证这么距离并不是一项简单的任务。”

Kashikawa和他的团队测量了所谓的GN-Z11的红移;这是指光线伸出的方式，变为红线，越远。某些化学特化学签名，称为排放线，从远处物体中的光线印记不同的图案。通过测量如何伸展这些迹象是，天文学家可以推断光线必须走出多远，从而延伸到距目标星系的距离。

“我们专门地看着紫外线，因为它是我们预期的电磁谱的面积，我们预期找到了红移化学签名，”Kashikawa说。“哈勃太空望远镜在GN-Z11的频谱中多次检测到签名。然而，即使是哈布尔也不能解决紫外线发射线到所需的程度。因此，我们转向更新的基于地面的基础光谱仪，可以测量散发线的仪器，称为MOSFIRE，该仪器将安装在夏威夷的Keck I望远镜上。“

MOSFire详细捕获了GN-Z11的发射线，允许团队在其距离上进行更好的估计，而不是以前的数据。在使用这些尺度的距离时，使用我们熟悉的公里单位甚至是它们的倍数是不明智的;相反，天文学家使用称为由z表示的Redshift号码的值。Kashikawa及其团队将Galaxy Z值的准确性提高了100倍。如果随后的观察可以证实这一点，那么天文学家可以自信地说GN-Z11是宇宙中有史以来最远的星系。

参考：姜林华，柏川信长，王川，格里高利·沃思，何易斯，郑才，江内荣一，范小慧，伊东圭一，梁永明，梁丹妮和丹尼尔·斯塔克（Daniel P.Stark），2020年12月14日，自然天文学。DOI：
10.1038 / s41550-020-01275-y

资金：中国国家科学基金（11721303,11890693,11991052），中国国家重点研发计划（2016YFA0400702,2016YFA0400703）和中国科学院通过CAS South管理的中国智利联合研究基金（1503）美国天文中心，JSPS补助金（15H03645）。

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