作为时间机器的本地小组:研究附近星系的高红移宇宙 2018-08-04 10:19:00

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小麦哲伦星云,是银河系的伴星,也是我们当地星系团的成员

视场略大于3.5 x 3.6度

来自哈佛 - 史密森天体物理学中心的科学家们将当地星系中当前星系的特征推断回宇宙重新电离时代,揭示了今天即使是适度的星系,也是当时中性气体再电离的重要贡献者

大多数星系都是星系团,分布在数千到数千个星系中

我们的银河系本身就是“本地组”的成员,这是一个大约五十个星系的乐队,其他大部分成员是距离我们大约230万光年的仙女座星系

距离我们最近的大型星系团是处女座星团,距离我们约5000万光年,约有2000名成员

天文学家正在回顾宇宙历史,研究遥远的星系,并试图重建宇宙的演化,但遥远的星系是微弱的,难以察觉

分析星系团的演化提供了一种克服这种限制的方法

大爆炸后大约38万年,氢原子核与自由电子结合形成中性气体,开始所谓的黑暗时代(“黑暗”,因为冷中性气体不会辐射很多)

大约四亿年后,这种气体开始被新生的宇宙居民的紫外线辐射重新电离:恒星

然而,我们对这一时期的理解存在很大的差距:那时似乎没有足够的明亮星系和恒星来完成这项工作,至少根据模仿再电离时代的天文学家而言

他们得出结论,微弱的星系,即当前天文台探测极限以下100-1000倍,必定是必要的贡献者

美国国家航空航天局即将推出的詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)的主要目标之一是探测这些假想的微弱星系

CfA天文学家Benjamin Johnson和Charlie Conroy以及他们的合作者认为,即使JWST也不太可能发现最微弱和最多的这些来源

相反,他们提出了一种解决紫外线缺失问题的替代方法:他们使用本地星系团来了解再电离时代最微弱的星系

科学家应用恒星演化模型将当前星系的性质从大爆炸后的大约10亿年后的几十年后推断到重新电离的时代,再到几亿年前的时代

天文学家能够证明,今天本地群中的许多最微弱的星系曾几乎与目前被探测到的最遥远的星系一样明亮,银河系的两个主要矮星系伴星,即大小麦哲伦星云,当时也明显更加明亮

该团队报告说,即便是当地小组中的小型不规则星系也必然是当时宇宙再电离的重要贡献者,尽管即使如此,它们也是如此微弱以至于JWST无法看到它们

PDF研究复制:本地小组作为时间机器:研究附近星系的高红移宇宙资料来源:哈佛 - 史密森尼天体物理中心