新的星系图像揭示了宇宙的断断续续的开端
来自诺丁汉大学和 Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) 的国际天文学家团队使用来自哈勃太空望远镜 (HST) 和 Gran Telescopio Canarias (GTC) 的数据，即所谓的 Frontier Fields，来定位和研究附近宇宙中一些最小最暗的星系。这揭示了星系的形成很可能是断断续续的。第一个结果刚刚发表在皇家天文学会月刊(MNRAS)上。
几十年来，天文学家一直试图回答的最有趣的问题之一是第一个星系是如何以及何时形成的。关于如何，一种可能性是星系内第一批恒星的形成以稳定的速度开始，慢慢地建立一个越来越大的系统。另一种可能性是，形成更加剧烈和不连续，由合并和气体吸积增强等事件引发的恒星形成强烈但短暂的爆发。
“银河系的形成可以比作汽车，”该论文的合著者之一，隶属于西班牙的天体生物学中心 (CAB/CSIC-INTA)，同时也是该论文的首席研究员 Pablo G. Pérez-González 解释说。这项研究背后的国际合作。“第一个星系可能有一个‘柴油’的恒星形成引擎，缓慢但不断地增加新恒星，没有太大的加速，并在很长一段时间内轻轻地将气体变成相对较小的恒星。或者形成可能是生涩的，随着恒星形成的爆发产生了巨大的恒星，扰乱了星系并使其活动停止了一段时间甚至永远。每种情况都与不同的过程有关，例如星系合并或超大质量黑洞的影响，
天文学家利用宇宙中一些最大质量星系团的引力透镜能力和来自一个名为“高z红色和死源调查(SHARDS)”项目的特殊 GTC 数据，寻找附近最早形成的星系的类似物。宇宙，以便可以更详细地研究它们。
诺丁汉大学的亚历克斯·格里菲斯博士是这项研究的主要英国研究人员之一，他解释说：“在我们拥有新的詹姆斯韦伯太空望远镜之前，我们无法观察到有史以来第一个形成的星系，它们太微弱了。所以我们看了对于附近宇宙中类似的野兽，我们用我们目前拥有的最强大的望远镜对它们进行了解剖。”
研究人员在“天然望远镜”的帮助下，结合了最先进望远镜(如 HST 和 GTC)的功能。曼彻斯特大学的 Chris Conselice 教授是这项研究的合著者，他说：“一些星系生活在大群中，我们称之为星团，其中包含大量恒星形式的质量，但也包含气体和暗物质。它们的质量如此之大，以至于它们可以弯曲时空，并充当天然望远镜。我们称它们为引力透镜，它们使我们能够以更高的空间分辨率和更高的空间分辨率看到昏暗和遥远的星系。”
对这些巨大星团中的一些充当引力望远镜的观测是前沿领域调查的基础。研究表明，星系的形成很可能会随着活动的爆发而停止，然后是平静。诺丁汉大学的格里菲斯博士说：“我们的主要结果是星系形成的开始是断断续续的，就像一个生涩的汽车引擎，恒星形成增强的时期之后是昏昏欲睡的间隔。星系合并不太可能起到实质性的作用。在触发这些恒星形成爆发中的作用，更有可能是由于其他原因导致气体吸积增加，我们需要寻找这些替代方案。
“由于高质量的 SHARDS 数据与来自哈勃太空望远镜的成像数据相结合，我们能够找到这些物体，以检测由非常小的星系中新形成的恒星加热的热气体。这种热气体以特定波长发射，我们称之为发射线，就像霓虹灯一样。分析这些发射线可以洞察星系的形成和演化。”
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