早期宇宙出現水蹤跡,位於 128 億光年遠的大質量星系

作者 | 發布日期 2021 年 11 月 04 日 17:32 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


籠罩在神祕之下的早期宇宙蘊藏我們想像不到的資源。阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列(ALMA)新觀測結果,科學家在早期宇宙質量最大的星系發現水與一氧化碳,將幫助我們更理解宇宙的誕生、成長和演化過程。

這對一大一小星系組成的系統名為 SPT0311-58,2017 年首度由伊利諾大學天文學家 Sreevani Jarugula 領導團隊發現,誕生於大爆炸後僅 7.8 億年,距離地球 128.8 億光年。

較大星系以每年 2,900 個太陽質量速度形成恆星,內部含 2,700 億倍太陽質量氣體,與早期宇宙其他星系相比,SPT0311-58 擁有的氣體塵埃量多到令天文學家訝異,說明這兩個星系可能正在合併,且恆星形成的速度也迅速消耗氣體,可能會使 SPT0311-58 最後演變成大質量橢圓星系,是個研究年輕宇宙富含哪些分子氣體的好對象。

為進一步確認系統分子含量比例,Sreevani Jarugula 團隊繼續利用 ALMA 觀察它,沒想到在大星系檢測到水和一氧化碳分子。

▲ SPT0311-58 系統發現大量水與一氧化碳。

水分子含量在宇宙排行僅次氫分子和一氧化碳分子,加上水是對已知生命非常重要的分子,如今在 SPT0311-58 系統發現大量水與一氧化碳,首先幫助天文學家對水可能存在宇宙何處、多早出現等問題有了答案。

此外,早期星系的恆星形成速度通常是銀河系數千倍,研究這些星系的氣體塵埃含量能讓我們更了解星系特性,如正形成多少顆恆星、氣體轉化為恆星的速度、星系之間如何與星際介質相互作用等,以描繪出早期宇宙的結構形成和演化。

新論文發表在《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal)。

(圖片來源:ALMA

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