超快新望远镜解开恒星诞生之谜

ALMA 是观测超肥沃星系中恒星诞生现象的最佳方式,这有助于科学家们了解星系是如何形成的。

无论是恒星还是其他任何事物,诞生过程都是混乱的,天文学家很难穿透其中的尘埃和污垢。这在遥远、古老的星系中尤为普遍,而这些星系恰恰也是一些最肥沃的星系。为了更好地了解这些星系中的恒星是如何诞生的,天文学家需要穿透它们周围的尘埃——如果你愿意,这可以称之为星际“胎盘”。这就需要一台能够观测大约一毫米波长的望远镜。需要一台具有某种灵魂的望远镜。

新近命名的阿塔卡马毫米/亚毫米波阵列 (ALMA) 的表现比以往任何观测台都更好、更快。本周,天文学家报告称,仅仅使用了 ALMA 几个小时,就对早期宇宙中这些恒星形成区域进行了新的灵敏观测。ALMA 的强大之处在于,它在短短几个小时内就完成了其他望远镜花费数十年才能实现的成就。

“ALMA 的强大之处在于,它彻底改变了我们观测这些星系的方式,尽管在观测时望远镜尚未完全建成,”该研究的首席作者、德国马克斯·普朗克天文学研究所的 Jacqueline Hodge 在一份声明中说。

在 ALMA 观测之前,对这些星系最好的观测图是使用 ALMA 的前身——阿塔卡马探路者实验 (APEX) 完成的。APEX 的 12 米碟式天线位于安第斯山脉海拔 16,400 英尺的 ALMA 观测站, surveyed a piece of sky in the southern constellation of Fornax (the Furnace) about as big as the full moon. 它发现了 126 个星系,但它们都是模糊的光团,因此研究价值不高。ALMA 是由 66 个这样的碟式天线组成的阵列(其中 16 个稍小),灵敏度更高。

ALMA 能够在两分钟内各自探测到相同的星系,将其定位在一个比 APEX 光团小 200 倍的区域,并且灵敏度是 APEX 的三倍。换句话说,ALMA 在几个小时内就将十多年来积累的此类观测总数翻了一番,并且精度无与伦比。

这有帮助的主要原因在于:ALMA 能够从模糊的光团中分辨出并识别出众多的星系,而在其他观测中,原本看似一个单独的光团实际上是多个天体。这让天文学家感到更加安心,因为这意味着这些光团并没有孕育巨量的恒星,否则它们将是不稳定的。“ALMA 的图像显示了多个较小的星系,其恒星形成速率相对更为合理,”英国杜伦大学的 Alexander Karim 说。

该论文发表在《天体物理学杂志》上。点击此处阅读更多关于令人惊叹的 ALMA 望远镜的介绍。

 

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丽贝卡·博伊尔是一位屡获殊荣的自由撰稿人,她撰写关于天文学、人畜共患病以及介于两者之间的各种主题的文章。她是《大西洋月刊》的特约撰稿人,她的作品经常出现在《大众科学》、《新科学家》、《FiveThirtyEight》、《连线》以及许多其他面向成人和儿童的出版物上。丽贝卡在科罗拉多州长大,离太空更近一英里,现在住在圣路易斯,靠近大陆两条最强大的河流的交汇处。

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