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天文学家发现了解锁第一个星系的谜团的新方法

时间:2021-11-24 18:55:03 来源:

艺术家的概念,显示周围的气态晕,由狭窄的紫外线带照亮,称为Lyman Alpha排放。BX418的天然气光环大约是星系本身的大小的十倍。信用:T. Klein,UWM

一个天文学家团队已经发现了一种新的方式来解锁第一个星系如何形成和演变的谜团。

在今天发表的一项研究中,威斯康星州 - 密尔沃基大学和她的团队的领先作者黎明因·伯伯 - 为夏威夷武出海麦克斯·天文台的第一次 - 使用了新的能力,检查了Q2343-BX418,a小型,年轻的星系位于大约10亿光年远离地球。

这个遥远的星系是一种模拟的年轻星系,太微弱地学习了细节,使其成为一个理想的候选人,了解宇宙诞生后不久的星系看起来像个星系。

BX418也吸引了天文学家的注意,因为它的燃气光环正在发出特殊类型的光线。

“在过去的几年里,我们了解到,气囊周围的星系与特定的紫外线波长称为Lyman alpha发射。关于在星系的晕圈中产生这种Lyman alpha排放的有很多不同的理论,但至少一些可能是由于最初由星系中的星形形成产生的光,而在银河系中被气体吸收和重新发射晕,“埃尔布说。

ERB的团队,包括Charles Steidel和Caltech的Yuguang Chen,使用了一个天文台的最新乐器,Keck Cosmic Web成像仪(KCWI),对BX418的燃气光环进行了详细的光谱分析;它的性质可以提供关于星系内形成的星空的线索。

“宇宙中的大多数普通问题不是星星或地球的形式,而是天然气。而且大多数天然气不存在于星系中,但在它们之间或之间,“erb说。

光环是气体进入并退出系统的地方。星系周围的气体可以促进它们;来自星系内的气体也可以逃离光环。这种流入和气体流出影响了星星的命运。

“新气体流入银河系的流入为新的星形形成提供燃料,而气体的流出限制了通过去除气体形成星形的能力,”Erb说。“所以,了解这种气体光环中发生的复杂互动是找出星系如何形成星星和发展的关键。”

本研究是Steidel多年来一直在进行的持续调查的一部分。此前,Steidel的团队使用Keck Observatory使用其他仪器研究了BX418。

这种使用KCWI的最新学习将细节和清晰度增加到银河系的图像及其燃气光环之前是之前的;该仪器专门设计用于研究连接星系的微弱气体,称为宇宙网。

“我们的研究真的是通过这种新仪器的设计和敏感性实现的。这不仅仅是一个普通的光谱仪 - 它是一个整体的场光谱仪,这意味着它是一种组合相机和光谱仪,在那里您获得图像中的每个像素的频谱,“ERB说。

KCWI的力量与Keck望远镜的位置相结合在Maunakea上,观看条件是最原始的地球上的,提供了一些最详细的宇宙瞥见。

ERB的团队使用KCWI来参加Lyman Alpha排放BX418的光环的光谱。这允许它们追踪气体,绘制其速度和空间程度,然后创建一个3-D图,显示气体结构及其行为。

该团队的数据表明,星系被气体的大致球形流出包围,并且这种气体的密度和速度范围有显着变化。

ERB说这个分析是它的第一个。因为它只在一个星系上进行了测试,所以需要研究其他星系,看看这些结果是否是典型的。

现在,该团队已经发现了一种了解气晕属性的新方法,希望进一步分析他们收集的数据和计算机模拟建模过程将产生额外的见解,以升级我们宇宙中第一个星系的特征。

“随着我们努力完成更详细的建模,我们将能够测试瓦洛中Lyman Alpha排放的性质如何与星系本身的性质有关,然后,这将告诉我们一些明星形成如何Galaxy影响了光环中的气体,“Erb说。

ERB由美国国家科学基金会通过教师早期职业发展计划提供支持,授予AST-125591。Steidel和Chen致谢来自Caltech / JPL主席和总监基金的支持。

出版物:Dawn K. Erb等,“在Z = 2.3 *的低质量,低α金属间星系中扩展Ly排放的运动学,”2018年的APJL; DOI:10.3847 / 2041-8213 / AACFF6


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