距地球130亿光年恒星被发现,揭示宇宙处于婴儿期的证据

美国天文学家近日发现,哈勃太空望远镜上的一个小污点,原来是近130亿年前埃伦德尔发出的星光,揭示了宇宙处于婴儿期的证据。

大多数情况下,望远镜给天文学家们提供了附近星系的复杂细节图像,但那些遥远星系的图像确实非常模糊。巴尔的摩约翰霍普金斯大学的天文学家布莱恩·韦尔奇,和他的团队在寻找最早星系的线索时,发现了这颗恒星。这种星系很难被看到,研究小组选择了哈勃望远镜的一系列图像来寻找线索。

天文学家在观察远古光线方面并不是新手。尽管哈勃望远镜的能力超过了我们预期,但观察远古光线并不像分辨一颗恒星那样了不起。当你看到早期星系的不成形痕迹时,就能明白埃伦德尔是多么的特别。

在侦探小说中,侦探使用放大镜研究留在犯罪现场的证据,通过移动镜头放大线索。我们无法向太空发射更多的巨型玻璃透镜,但幸运的是,大自然为我们提供了另一种更强大的方法。

巨大的星系团提供了一种引力,背后的恒星发出的光会围绕星系团弯曲,就像光在放大镜中弯曲一样。这种效应——“引力透镜效应”——在天文学中被用来观察太微弱或太远而看不见的物体。然而,我们不能靠自行移动星系来放大我们想观测的地方,必须跟随宇宙引导我们的方向。

距地球130亿光年恒星被发现,揭示宇宙处于婴儿期的证据

(哈勃观测到的最遥远恒星埃伦德尔由箭头表示。)

在一张快照中,韦尔奇和他的团队看到了一个被放大和扭曲的遥远星系,这看起来不新鲜了。但在那个扭曲的星系里,有一个意想不到的明亮污点。银河系中的一颗恒星与“透镜”对准得如此精确,以至于它的图像被放大了一千倍,使它看起来又大又亮。埃伦德尔光的颜色,表明我们看到了古老的光。

根据能量的不同,光有不同的特性:电磁光谱从低能长波无线电波延伸到红外线、彩虹光,再延伸到高能短波X射线。星光在向我们飞来的过程中会失去能量,沿着光谱向下滑动,并随着移动而变得更红。埃伦德尔的光的确是非常红的,这表明在130亿年的大部分时间里,这束光已经传播了很远的距离。

研究埃伦德尔的时代,就像揭示人类的早期进化。我们的祖先和我们看起来差不多,但也有重要的差异需要探索。与130亿年前的宇宙相比,现在的宇宙也有变化。我们需要尽可能追溯到宇宙大爆炸,以填补空白。

埃伦德尔发出的光非常微弱,如果它没有与宇宙透镜如此完美地对准,天文学家们根本看不到它。它的排列方式与其他星团相似,还有更远地方的恒星可能光线太微弱,天文学家看不见。与其他重大科学进步一样,多年的辛勤工作、专业知识和猜测,都得益于好运的慷慨帮助。

距地球130亿光年恒星被发现,揭示宇宙处于婴儿期的证据

(小污点揭示了宇宙处于婴儿期的证据)

正如所有测试人类观察能力的证据一样,天文学家也有可能会误认。虽然来自遥远的蓝色恒星的光会失去能量,所以它看起来更红,但天文学家可能只是看到了一个更近的红色物体。一颗随机的、微红色的恒星与那个古老扭曲的星系排列在一起的可能性很小,但并非不可能。

接下来,天文学家们将探索一个黑洞,如果周围向内旋转的物质以某种方式放大,它看起来就像一颗恒星。这一次,X射线观测将帮助我们确定。

组合不同波长的光,对天文学来说并不新鲜,这对日常生活来说也不是新鲜事。想象一下,如果你手臂骨折了,医生来给你诊断。他们会在光线充足的房间里检查你的手臂,但他们如何确定手臂断了?他们至少会送你去做X光检查。为了区分我们在太空中看到的东西,我们需要以同样详尽的方式使用不同的波长,并像医生一样熟练地解释我们的观察结果。

埃伦德尔看起来是我们探测到的最远的恒星。它为宇宙处于婴儿期提供了令人兴奋的证据。我们可能会坚定地追踪宇宙中最暗的恒星。但我们需要的不仅仅是太空望远镜,还需要将从完全不同的角度来思考这些天文问题。

(通讯员昕奕)

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页面更新:2024-03-13

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