韦伯发现的古代星系年龄使用 ALMA 确认

自詹姆斯韦伯太空望远镜于 2021 年 12 月发射以来,天文学家和公众一直很高兴看到这个新工具的强大功能,以及它如何能够看到一些有史以来最遥远的星系。然而,作为前沿科学,由于仪器校准等问题,天文学家试图弄清楚数据的准确性,其中一些早期结果一直存在争议

验证结果的另一种方法是从其他工具中寻找支持证据,例如最近使用阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列或 ALMA 的工作,这是位于智利的地面望远镜阵列,它证实了一个非常遥远的时代星系使用氧气的检测。

JWST 确认的遥远星系 GHZ2/GLASS-z12。
射电望远镜阵列 ALMA 精确定位了 JWST 确定的遥远星系 GHZ2/GLASS-z12 的确切宇宙年龄,该星系位于大爆炸后 3.67 亿年。 ALMA 的深度光谱观测揭示了一条与星系附近的电离氧相关的光谱发射线,自该线发射以来,由于宇宙膨胀,其观测频率发生了变化。这一观察证实了 JWST 能够观察记录距离,并预示着我们理解宇宙中最早星系形成的能力有了飞跃。 NASA / ESA / CSA / T. Treu, UCLA / NAOJ / T. Bakx, Nagoya U.

来自名古屋大学和日本国家天文台的一组研究人员研究了一个名为 GHZ2 或 GLASS-z12 的星系,该星系首次在詹姆斯·韦伯 GLASS 调查中被发现。为了看看这个星系是否真的像它看起来的那样古老,研究人员使用 ALMA 执行了一种称为光谱学的技术,其中来自目标的光被分解成不同的波长。这显示了哪些波长丢失了,因为它们被特定元素吸收了——在这种情况下,是氧气。

该研究观察了氧气的发射线并证实了它的红移,红移是指由于宇宙膨胀,来自遥远目标的光向光谱的红端移动。这使他们能够确认 GLASS-Z12 星系非常古老,可以追溯到大爆炸之后的 3.67 亿年。

“詹姆斯·韦伯太空望远镜的第一张图片揭示了如此多的早期星系,我们觉得我们必须使用地球上最好的天文台来测试它的结果,”名古屋大学的主要作者汤姆·巴克斯在一份声明中说。 “对于一名观测天文学家来说,这是一个非常激动人心的时刻,我们可以跟踪观测的状态,从而实时测试 JWST 结果。”

这一发现支持了这样一个事实,即韦伯观测到的星系包括一些已知最古老的星系,这表明我们现在的工具在回顾宇宙早期阶段时有多么强大。

日本国家天文台的豪尔赫·萨瓦拉 (Jorge Zavala) 说:“这些深度 ALMA 观测提供了大爆炸后最初几亿年内星系存在的有力证据,并证实了韦伯观测的惊人结果。” “JWST 的工作才刚刚开始,但我们已经在调整我们关于早期宇宙中星系形成方式的模型,以匹配这些观测结果。韦伯和射电望远镜阵列 ALMA 的联合力量使我们有信心将我们的宇宙视野推向离宇宙黎明更近的地方。”

这项研究发表在《 皇家天文学会月刊》杂志上。


Posted

in

by

Tags: