巨大的星系集群用作X射线放大镜，以发现星形成的超能量阶段

研究人员首次使用大规模的星系集群作为一个巨大的放大镜，以检测一个小的星形成型矮星系。

MIT和其他地方的天文学家使用了一系列大规模的星系，作为X射线放大镜，并及时同行，到近94亿年前。在这个过程中，他们在最先进的明星形成的高能量阶段发现了一个微小的矮化星系。

虽然Galaxy集群已被用于在光学波长下放大物体，但这是第一次科学家利用这些大规模的引力巨头来放大极端，远处的X射线发射现象。

他们检测到的是婴儿星系的蓝色斑点，我们银河系的大小约为1/10,000，在搅拌其第一颗恒星中 - 超大分离，宇宙的短寿会，发出高能X射线，研究人员以明亮的蓝色弧的形式检测到。

“这是这个小的蓝色污点，这意味着它是一个非常小的星系，其中包含最近形成的大量超级热门，非常庞大的斯塔，”麻省理工学院kavli天体物理学和空间研究所的研究科学家Matthew Bayliss说。“这个星系类似于在宇宙中形成的第一个星系…，这些星系在遥远的宇宙中没有人在X射线中看到过。”

Bayliss说，遥远的星系的检测证明，科学家可以使用银河系作为天然X射线放大镜，在宇宙的早期历史中挑选极端，高度充沛的现象。

“通过这种技术，我们可以将来放大了遥远的星系和年龄日期不同的部分 - 要说，这一部分有2亿年前的明星，而另一部分形成5000万年前，并以任何不能做的方式分开，“Bayliss说，贝利斯说，辛辛那提大学是物理学助理教授。

他和他的共同作者，包括MIT MIT的助理麦当劳，包括MICASICS助理教授，今天在Nature天文学期刊上发表了结果。

蜡烛在光明中

星系集群是宇宙中最具巨大的物体，由成千上万的星系组成，全部由重力绑在一起，作为一种巨大，强大的力量。星系簇是如此巨大，他们的引力是如此强大，它们可以扭曲空间时间的结构，弯曲宇宙和任何周围光线，就像大象会伸展并经过梯形网。

科学家们使用了Galaxy集群作为宇宙放大镜，具有称为重力透镜的技术。这个想法是，如果科学家们可以近似银河系的质量，它们可以估计其对任何周围光的引力效应，以及簇可以偏转该光的角度。

例如，想象一下，如果面向Galaxy群集的观察者试图检测一个对象，例如单个星系，在该群集后面。该物体发出的光将直接向群集行进，然后在群集中弯曲。它将继续向观察者行驶，但是在观察者上以稍微不同的角度出现在同一对象的镜像图像中，这在末端可以组合为单个“放大的”图像。

科学家们使用了Galaxy集群来放大了光学波长的物体，但从不在电磁谱的X射线带中，主要是因为星系簇本身发出巨大量的X射线。科学家们认为来自背景资源的任何X射线都是不可能从群集自己的眩光中辨别出来的。

“如果你试图看到群集后面的X射线源，就像试图在一个非常明亮的光线旁边看到蜡烛，”Bayliss说。“所以我们知道这是一个具有挑战性的衡量标准。”

X射线减法

研究人员想知道：他们可以减去那个明亮的光芒，看看它后面的蜡烛吗？换句话说，他们可以删除来​​自银河系集群的X射线排放，以查看来自物体的多得多的X射线，由群集放大并放大？

该团队通过NASA Chandra X射线天文台采取的观察来测试这个想法，是世界上最强大的X射线空间望远镜之一。他们特别地看着Chandra的凤凰集群的测量，一个距离地球有57亿光年的遥远的星系集群，据估计是大规模的太阳巨大，引力效应应该使其成为一种强大的，天然放大镜。

“这个想法是为了采取你最好的X射线望远镜 - 在这种情况下，Chandra - 并使用天然镜头来放大并有效地制作Chandra更大，所以你可以看到更远的东西，”Bayliss说。

他和他的同事分析了对凤凰群的观察，持续的钱德拉在一个月内持续。他们还看着由两个光学和红外线望远镜拍摄的集群图像 - 赫默沃尔斯空间望远镜和智利的麦哲伦望远镜。通过所有这些各种视图，该团队开发了一种模型，以表征集群的光学效果，这允许研究人员精确地测量来自群集本身的X射线排放，并从数据中减去它。

它们留下了群体周围的两种类似的X射线排放模式，它们确定的是群集的“镜头”或重力弯曲。当他们及时追溯到排放时，他们发现它们都起源于一个遥远的来源：来自94亿年前的小矮星系，当宇宙本身大约44亿年 - 目前年龄的三分之一。

“此前，Chandra在这个距离看到了少数东西，”Bayliss说。“在不到10％的时间内，我们发现了这个对象，同样很远。引力透镜是让我们这样做的。“

Chandra和Phoenix Cluster的自然镜头电力的组合使团队能够看到群体后面的小星系，放大约60次。在这个分辨率下，他们能够放大到星系内的两个不同的团块，一个生产更多的X射线。

由于X射线通常在极端，短暂的现象期间产生，研究人员认为，第一X射线丰富的团块发出了一部分最近形成的超大星的矮星的一部分，而安静的地区是一个较旧的区域包含更多成熟的星星。

“我们在一个非常有用的舞台上捕获了这个星系，那里有这些真正的年轻明星，”Bayliss说。“每个星系都必须在这一阶段开始，但我们在我们自己的社区中没有看到很多这些星系。现在我们可以回到过去，看看遥远的宇宙，在这个早期的生活中找到星系，并开始研究明星的形成是什么不同。“

本研究部分由美国宇航局和航天望远镜科学研究所提供资金。