天文学家探索哈勃超深空

时间：2021-12-01 17:25:05 来源：

使用阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列，国际天文学家团队探索了在哈勃超深场（HUDF）的标志性图像中首次发现的宇宙的遥远角落。

新的ALMA观测值比以前在毫米波波长下的观测值更深，更清晰。它们清楚地显示出年轻星系中恒星形成的速率与恒星中的总质量之间如何密切相关。他们还追踪了在不同时间点以前未知的恒星形成气体的丰度，为大约100亿年前星系形成的“黄金时代”提供了新的见解。

ALMA的新结果将发表在《天体物理学杂志》和《皇家天文学会月刊》上的一系列论文中。这些结果也是本周在美国加利福尼亚州棕榈泉市举行的ALMA十年半会议上公布的结果之一。

2004年，发布了哈勃（Hubble）超深场图像，这是利用NASA / ESA哈勃太空望远镜进行的开创性深场观测。这些壮观的照片比以往任何时候都更深入地探索，并揭示了自大爆炸后不到十亿年的银河系。哈勃望远镜和其他许多望远镜对该区域进行了数次观察，从而形成了迄今为止最深的宇宙观。

现在，使用ALMA的天文学家已经在毫米波长范围内首次对这种看似微不足道的研究进行了深入研究，但首次深入到遥远的宇宙。这样一来，他们就可以看到早期宇宙中气体云发出的微弱辉光，以及星系中温暖的尘埃所发出的辐射。

到目前为止，ALMA已经观察了HUDF约50个小时。到目前为止，这是ALMA在天空的一个区域上花费的最大观察时间。

由吉姆·邓洛普（Jim Dunlop）（英国爱丁堡大学）领导的一个团队使用ALMA来获得与HUDF一样大的区域的第一张均匀的ALMA深度图像。这些数据使他们能够清楚地将他们检测到的星系与哈勃和其他设施已经看到的物体进行匹配。

这项研究首次清楚地表明，在高红移宇宙中，星系的恒星质量是恒星形成率的最佳预测指标。他们发现了几乎所有的高质量星系，几乎什么也没发现。

深度成像论文的主要作者吉姆·邓洛普（Jim Dunlop）总结了它的重要性：“这是一个突破性的结果。我们首次将哈勃望远镜的遥远宇宙的可见光和紫外光与ALMA宇宙的远红外/毫米视力进行了适当的连接。”

第二支团队由智利圣地亚哥国家门户网站的天文学家Manuel Aravena和智利海德堡的马克斯·普朗克天文学研究所的Fabian Walter领导，对整个HUDF进行了更深入的搜索。

研究人员克里斯·卡里利（Chris Carilli）说：“我们在早期的宇宙中进行了首次全盲，三维搜索冷气。”克里斯·卡里利（Chris Carilli）说，他是美国新墨西哥州索科罗市国家射电天文台（NRAO）的天文学家。“通过这一点，我们发现了在其他任何深空调查中都无法清楚发现的星系群。”

一些新的ALMA观测值是专门为检测富含一氧化碳的星系而量身定制的，指示了准备形成恒星的区域。即使这些分子气体储层引起了星系中的恒星形成活动，但用哈勃望远镜通常很难看到它们。因此，ALMA可以揭示星系形成和演化过程的“缺失部分”。

“新的ALMA结果表明，随着时间的推移，银河系中的气体含量会迅速上升，”其中两篇论文的主要作者曼努埃尔·阿拉维纳（Manuel Aravena）（智利圣地亚哥圣地亚哥大学的天文学家）补充说。“这种不断增加的气体含量可能是导致大约100亿年前星系形成高峰时期恒星形成率显着增加的根本原因。”

今天提出的结果仅仅是用ALMA探索遥远的宇宙的一系列未来观察的开始。例如，HUDF计划进行的150小时观察活动将进一步阐明宇宙恒星形成的潜在历史。

“通过补充我们对这种缺少的恒星形成物质的理解，即将到来的ALMA大型计划将使我们对标志性的哈勃超深场中的星系有更全面的了解，” Fabian Walter总结道。

这项研究发表在标题为：

J. Dunlop等人撰写的“哈勃超深场的ALMA图像”，出现在皇家天文学会研究报告月报中，“哈勃超深场的ALMA光谱调查”：寻找M. Aravena等人在6 <z <8星系中的[CII]线和尘埃排放，并出现在《天体物理学杂志》上。研究论文2“哈勃超深场中的ALMA光谱调查：R. Decarli等人的“高红移星系中的分子气体储层”出现在《天体物理学杂志》上。研究论文3“哈勃超深场中的ALMA光谱调查：R. Decarli等人的“ CO光度函数和分子气体宇宙密度的演化”发表在《天体物理学杂志》上。研究论文4“哈勃超深场中的ALMA光谱调查：M. Aravena等人的连续谱数计数，可分辨的1.2毫米星系外背景以及最暗淡的尘埃形成星系的性质，发表在《天体物理学杂志》上。研究论文5“哈勃超深星系中的ALMA光谱学调查”场地：F. Walter等人的《调查描述》出现在《天体物理学》杂志上。研究论文6“哈勃超深场中的ALMA光谱调查：紫外线过量的z = 2-10星系是紫外线的函数， R. Bouwens等人的“ UV-Continuum坡度和恒星质量”出现在《天体物理学杂志》上。研究论文7“哈勃超深场中的ALMA光谱调查：C. L. Carilli等人，“对于毫米波长处的光谱线强度映射和CMB光谱畸变具有重要意义”。出现在《天体物理学杂志》上。研究论文8

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