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  • 研究人员首次使用的星系大规模集群作为一个巨大的放大镜来检测一个小的,恒星形成的矮星系。

    研究人员首次使用的星系大规模集群作为一个巨大的放大镜来检测一个小的,恒星形成的矮星系。

    图片:菲菲弗兰克尔和Christine达尼洛夫,澳门太阳城最新网站

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天文学家用巨型星系群集作为X射线放大透镜

研究人员首次使用的星系大规模集群作为一个巨大的放大镜来检测一个小的,恒星形成的矮星系。

新镜头技术斑点微小的矮星系中的恒星形成第一,超有活力的阶段。


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天文学家在澳门太阳城最新网站和其他地方使用的星系的X射线放大镜同行时光倒流的大规模集群,达到近9.4十亿年前。在这个过程中,他们在其第一,高能量的恒星形成阶段发现了一只矮星系。

而星系团已经被用于放大在光波长的目的,这是第一次的科学家已经利用这些庞大的引力巨头放大极端,远处,X射线发射的现象。

他们发现似乎是一个婴儿星系的蓝色斑点,约1 / 10,000的我们银河系的大小,搅动了它的第一批恒星之中 - 发射高能X射线超大,cosmically短期对象,其研究人员在一个明亮的蓝色圆弧的形式检测。

“这是这个蓝色的小污迹,这意味着它是一个包含了很多,最近形成的超热,非常大质量年轻恒星非常小的星系,”马修·贝利斯,在澳门太阳城最新网站的天体物理和空间研究卡弗里研究所的科学家说。 “这个星系类似于形成在宇宙中的第一个星系......其中没有人见过的X射线在遥远的宇宙之前的那种。”

贝利斯说,这种单一的,遥远的星系的检测证明,科学家可以利用星系团作为天然X射线放大镜,在宇宙早期历史挑出极端,高能量的现象。

“用这种方法,我们可以在未来,放大一个遥远的星系和年龄日期的不同部分 - 说,这部分有2亿年前形成的恒星,与5000万年前形成的另一部分,并挑选他们分开的方式,你不能做,否则,”贝利斯说,谁将会在移动向辛辛那提大学物理学助理教授。

他和他的合着者,其中包括迈克尔·麦克唐纳,在澳门太阳城最新网站物理学助理教授,今天发表了他们的成果在期刊 自然天文.

在光的蜡烛

星系团是宇宙中最巨大的物体,成千上万的星系组成,全部由重力束缚在一起作为一个巨大的,强大的力量。星系团是如此庞大的,和它们的引力是如此之强,使得它们可以扭曲的时空织物,弯曲宇宙和任何周围的光,很像大象将伸展和弯曲吊架净。

科学家用星系团作为宇宙的放大镜,用称为引力透镜的技术。这个想法是,如果科学家可以近似星系团的质量,它们可以估算任何周围的光其重力效应,以及在哪个簇可以偏转的光的角度。

例如,可以想象,如果观察者,面对星系团,试图检测一个对象,诸如单个星系,该簇的后面。由该对象发射的光将直线行驶朝簇,然后弯曲围绕群集。它将继续向观察者行进时,虽然在稍微不同的角度,出现在观察者作为相同的对象,这在端部可以组合为一个单一的,“放大”图像的镜像图像。

科学家用星系团放大在光波长的目的,但从来没有在电磁波谱的x射线波段,主要因为星系团本身发射x射线的大量的。科学家们认为,任何X射线从背景源来是不可能的从集群自身的眩光辨别。

“如果你想看到一个集群后面的X射线源,这就像看到旁边有一个真正的明亮的光蜡烛,”贝利斯说。 “所以我们知道这是一个具有挑战性的测量做。”

x射线减法

研究人员想知道:他们可以减去明亮的光线,看到它背后的蜡烛?换句话说,它们可以去除所述X射线的排放从星系簇到来,以查看更暗的x射线从对象来,后面和由集群放大?

团队测试了这个想法与美国宇航局的钱德拉X射线天文台,是世界上最强大的X射线太空望远镜之一采取观察。他们特别看了一眼凤群,位于距离地球5.7十亿光年的遥远星系团,估计已经是大约一千万亿次的巨型的太阳的钱德拉的测量,与引力的影响,应该使之成为强大,自然放大镜。

“这个想法是采取一切你最好的X射线望远镜是 - 在这种情况下,钱德拉 - 并使用天然的镜头放大和有效地使钱德拉更大,所以你可以看到更遥远的事情,”贝利斯说。

他和他的同事分析了凤群的观察,不断地通过钱德拉了一个多月拍摄。他们还研究了通过两个光学和红外望远镜拍摄的聚类的图像 - 哈勃太空望远镜和智利麦哲伦望远镜。所有这些不同的意见,研究小组开发了一个模型来刻画集群的光学效应,这使得研究人员能够精确测量从集群本身的X射线发射,并从数据中减去。

它们被留下与所述簇,他们确定了围绕x射线发射的两个类似的图案“带透镜的”,或重力弯曲,由集群。当他们在时间追溯到排放落后,他们发现,他们都来自一个单一,远源:从9.4十亿年前一个小矮星系,在宇宙本身是大约4.4十亿岁 - 其目前的年龄的大约三分之一。

“以前,钱德拉曾在这个距离看到的仅仅是事情了一把,”贝利斯说。 “在时间的不到10%,我们发现了这个物体,同样远。和引力透镜效应是什么让我们做到这一点。”

钱德拉和凤凰簇的天然透镜功率的组合使团队看到微小的星系躲在背后集群,放大了约60倍。在该分辨率,他们能够放大到星系内辨别两个不同的团块,一个生产有更多的X射线比其他。

作为X射线是在极端,短命的现象通常生产时,研究人员认为,该第一x射线富含丛信号已经非常最近形成超大质量恒星矮星系的一部分,而较安静的区域是一个较旧的区域包含多个成熟的明星。

“我们正处于一个非常有用的舞台,在这里它有这些真正的年轻恒星捕获这个星系,”贝利斯说。 “每一个星系曾在这一阶段开始了,但我们没有看到很多这类星系在我们自己的邻居。现在我们可以回到过去,看看在遥远的宇宙,星系发现在他们的生活的早期阶段,并开始研究如何形成恒星是不同了。”

这项研究资助,部分由美国航空航天局,并通过太空望远镜科学研究所。


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