這些星系可能會改寫我們的宇宙早期歷史。

徘徊在我們宇宙塵埃中的古老、大質(zhì)量星系，對哈勃望遠(yuǎn)鏡家族一直是隱秘不可見的。但是在2019年，天文學(xué)家通過紅外數(shù)據(jù)篩選，發(fā)現(xiàn)了其中的39個——潛伏在宇宙早期的陌生地方，那（當(dāng)時）的夜空看上去與我們的迥然不同。

圖為阿塔卡馬大型毫米/亞毫米波陣列(ALMA)望遠(yuǎn)鏡的一部分

如果你乘飛船正在接近其中一個古老星系，大概你至少能辨認(rèn)出：肉眼可見的星星，旋轉(zhuǎn)的塵埃，一個位于中心的大黑洞。 現(xiàn)今，如果你以某種方式出現(xiàn)在那，你將看到與110億年前我們宇宙早期完全不同的景象。但是，光線從這些遙遠(yuǎn)的大質(zhì)量星系發(fā)出，直到2019年到達(dá)地球，不得不經(jīng)歷數(shù)十億年的歷史，才能向我們展示這部分宇宙在它最初20億年時的情形。光線失真，以至于用來觀察紫外—可見—近紅外光的哈勃望遠(yuǎn)鏡根本看不到它。

那是因?yàn)檫@些遙遠(yuǎn)的星系，像我們宇宙中大多數(shù)遙遠(yuǎn)的物體一樣，正在疾速遠(yuǎn)離我們——暗能量驅(qū)動空間擴(kuò)張的結(jié)果。 正如生命科學(xué)先前報(bào)道的那樣，疾速遠(yuǎn)離我們的物體發(fā)出的光，被拉伸到更長、更紅的波長。據(jù)發(fā)現(xiàn)這些星系的研究人員稱，這些超遠(yuǎn)星系遠(yuǎn)離速度如此之快，以至于它們發(fā)出的紫外線和可見光已完全轉(zhuǎn)移到哈勃無法探測的“亞毫米”波范圍內(nèi)。

因此，研究人員在今年發(fā)表在《自然》雜志的論文中寫道，許多致力于研究宇宙最初20億年的學(xué)者最終研究了這些怪事：星系非常遙遠(yuǎn)，盡管哈勃看到它們相對地球已足夠靜止，但是這些不紅移的星系可能不是常態(tài)。

“這引出了宇宙早期大質(zhì)量星系真實(shí)豐度和恒星形成率密度的問題”，研究人員寫道。換句話說，那時有多少個星系真實(shí)存在，以及它們制造恒星的速度又有多快？

研究人員寫道，過去天文學(xué)家曾發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)古的單個大質(zhì)量星系，以及被塵埃籠罩的更小星系。但在這項(xiàng)工作中，研究小組使用了一系列亞毫米敏感望遠(yuǎn)鏡認(rèn)出了這39個以前從未見過的古老星系。

圖解:ALMA(右)看到了哈勃望遠(yuǎn)鏡(左)看不到的星系

“很難說服我們的同行這些星系如我們猜測的那樣古老。我們最初懷疑他們的存在是依據(jù)斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡的紅外數(shù)據(jù),”王濤，東京大學(xué)天文學(xué)家，同時也是論文的主要作者，在一份報(bào)告中說。“但是智利的阿塔卡瑪大型毫米波/亞毫米波陣列望遠(yuǎn)鏡視覺敏銳，在透過宇宙早期塵埃的最佳觀測波段，也就是在亞毫米波段揭示了細(xì)節(jié)。即便如此，還是需要智利甚大望遠(yuǎn)鏡的進(jìn)一步數(shù)據(jù)，來真實(shí)證明我們看到的是未曾見過的古老大質(zhì)量星系。”

這些發(fā)現(xiàn)對于宇宙早期模型和解釋我們現(xiàn)代宇宙如何形成具有重要意義。

研究人員在論文中寫道：“宇宙早期如此豐富的大質(zhì)量塵埃星系挑戰(zhàn)了我們對大質(zhì)量星系形成的理解。”

現(xiàn)存的幾個不同模型預(yù)測這類星系的密度低得多，盡管研究人員一直懷疑有一些星系在那。有了這一發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家們必須回顧并改進(jìn)他們的模型，以解釋這些屬于未曾見過事物的數(shù)據(jù)。

研究人員寫道，這些星系有可能是導(dǎo)致現(xiàn)代大質(zhì)量星系形成的群組一部分。但是它們有更多的塵埃，而且密度遠(yuǎn)比銀河系大。

“夜空會顯得更宏偉。星體密度越大，意味著附近有更多的恒星，顯得更大、更明亮，”王濤在一份報(bào)告中說。“與之相反，大量的塵埃意味著不容易看見遠(yuǎn)的恒星，因此，這些明亮近恒星的背景可能是一片漆黑空虛。”

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學(xué)名詞

3. Perry- livescience- Rafi Letzter

如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán)，請于三十日以內(nèi)聯(lián)系作者刪除

轉(zhuǎn)載還請取得授權(quán)，并注意保持完整性和注明出處