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國際研究小組利用昴星團望遠鏡在距離地球130億光年的宇宙發現星系團

2019年10月09日 海洋宇宙

研究人員利用昴星團望遠鏡、凱克望遠鏡和雙子望遠鏡進行觀測,在距離地球130億光年的宇宙發現了由12個星系組成的「原始星系團」。這是目前已知的最遠的原始星系團。

國際研究小組利用昴星團望遠鏡在距離地球130億光年的宇宙發現星系團

此次發現的觀測史上最遙遠的原始星系團(z66OD原始星系團)的偽色影像。透過合成來自昴星團望遠鏡的3種顏色的觀測資料爲影像著色。藍色部分爲z66OD原始星系團,藍色的濃淡度表示構成原始星系團的星系的天球密度。等比增大圖中央的紅色天體是原始星系團的12個星系。影像整體的視角爲24弧分×24弧分(129.7億光年遠的宇宙的實際規模,1.98億光年×1.98億光年),各等比增大圖的視角相當於16弧秒×16弧秒(220萬光年×220萬光年)。(圖片來自:國立天文臺/Harikane et al.)

目前已知宇宙中存在約聚集了1000個星系的「星系團」。星系團是宇宙中質量最大的天體,星系團透過相互結合,創造更大的結構(宇宙的大規模結構)。查清星系團在長達138億年的宇宙歷史中是如何形成的是天文學領域的重要課題。

以日本國立天文臺的播金優一爲中心組成的國際研究小組利用昴星團望遠鏡的超廣角主焦點相機Hyper Suprime-Cam(HSC),探測了早期宇宙中存在的正處於形成階段的星系團「原始星系團」。由此在鯨魚魚座方向發現了候選原始星系團「z66OD」。利用凱克望遠鏡和雙子望遠鏡進行光譜觀測發現,z66OD中包含的12個星系均位於距離地球約130億光年的位置。另外還應答,這些星系以令人喫驚的程度激烈誕生了恆星。

過去利用昴星團望遠鏡發現的巨大氣體雲天體「卑彌呼(Himiko)」就位於該原始星系團中。但卑彌呼不在原始星系團的中心位置,而是位於距離中心5000萬光年的位置。目前尚不清楚卑彌呼爲何沒有位於該原始星系團的中心,不過這應該會成爲理解星系團與巨大星系之間的關係的重要線索。

此次發現的星系團改寫了以前利用昴星團望遠鏡發現的最遠原始星系團的記錄等,成爲目前已知的最遠原始星系團。這是一項重要的成果,表明在宇宙年齡爲8億年時(宇宙年齡爲目前的6%以下的時代)的初期宇宙存在活躍產生恆星並實施成長的原始星系團。

相關研究成果已於2019年9月30日發佈在美國天體物理可用能學的專業期刊《Astrophysical Journal》上。

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文:JST客觀日本編輯部翻譯整理