由艾米·C
奥利弗，国家射电天文学观测台 这位艺术家的构思展示了在被称为SPT0311-58的这对星系中看到的一氧化碳和水的尘埃连续体和分子线
ALMA数据揭示了在两个星系中较大的一个中有丰富的CO和H20，表明分子宇宙在元素最初形成后不久就变得强大了
信用:阿尔玛(欧洲股票期权/日本股票期权/NRAO股票期权)
达涅罗(NRAO) 根据阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)的新观测，在早期宇宙中最大质量的星系中发现了水
研究SPT0311-58的科学家在银河系中发现了H2O和一氧化碳，该星系位于近12
距离地球880亿光年
对这两种分子丰度的探测表明，在早期恒星中元素形成后不久，分子宇宙就变得强大了
这项新研究包括迄今为止对早期宇宙中一个星系的分子气体含量的最详细研究，以及在一个规则的恒星形成星系中对H2O的最遥远探测
这项研究发表在《天体物理学杂志》上
SPT0311-58实际上是由两个星系组成的，ALMA的科学家们在2017年首次看到了它在再电离时代的位置或时间
这个时代发生在宇宙只有7.8亿岁的时候——大约是现在年龄的5%——第一批恒星和星系诞生的时候
科学家们认为这两个星系可能正在合并，它们快速的恒星形成不仅耗尽了它们的气体或恒星形成燃料，而且最终可能会将这两个星系演化成巨大的椭圆星系，就像在本地宇宙中看到的那样
“利用对这对星系(统称为SPT0311-58)中分子气体的高分辨率ALMA观测，我们在这两个星系中较大的一个星系中检测到了水和一氧化碳分子
尤其是氧和碳，它们是第一代元素，在一氧化碳和水的分子形式中，它们对我们所知的生命至关重要，”伊利诺伊大学天文学家、这项新研究的主要研究者斯雷瓦尼·贾鲁古拉说
“这个星系是目前已知的最大质量的高红移星系，也就是宇宙还很年轻的时候
与早期宇宙中的其他星系相比，它有更多的气体和尘埃，这给了我们许多潜在的机会来观察丰富的分子，并更好地理解这些创造生命的元素是如何影响早期宇宙的发展的
" 这些科学图像显示了分子线和尘埃连续体，这是阿尔玛观测到的一对早期大质量星系，被称为SPT0311-58
左边:一张合成图像，结合了H20和CO的尘埃连续体和分子线
右边:红色(上图)显示的尘埃连续体，蓝色(上图第二)显示的是H2O的分子线，紫色(中图)显示的是一氧化碳、一氧化碳(6-5)、品红色(下图第二)显示的是一氧化碳(7-6)，粉色和深蓝色(下图)显示的是一氧化碳(10-9)
信用:阿尔玛(欧洲股票期权/日本股票期权/NRAO股票期权)
达涅罗(NRAO) 这张动画gif穿过尘埃连续体和水和一氧化碳的分子线，这是在ALMA对早期大质量星系SPT0311-58的观测中看到的
这张gif开始于一个复合物，结合了灰尘连续体和H2O和CO的分子线
接着是红色的尘埃连续体，蓝色的H2O分子线，粉色和深蓝色的一氧化碳、一氧化碳(10-9)、品红色的一氧化碳(7-6)和紫色的一氧化碳(6-5)
信用:阿尔玛(欧洲股票期权/日本股票期权/NRAO股票期权)
达涅罗(NRAO) 尤其是水，它是宇宙中仅次于分子氢和一氧化碳的第三丰富的分子
先前对本地和早期宇宙中星系的研究已经将水的发射和尘埃的远红外发射联系起来
贾鲁古拉说:“尘埃吸收了星系中恒星的紫外线辐射，并以远红外线光子的形式重新发射出去。”
“这进一步激发了水分子，产生了科学家能够观察到的水排放
在这种情况下，它帮助我们探测到这个巨大星系中的水排放
这种关联可以用来开发水作为恒星形成的示踪剂，然后可以应用于宇宙学尺度上的星系
" 研究宇宙中最早形成的星系有助于科学家更好地了解宇宙的诞生、成长和演化，以及宇宙中的一切，包括太阳系和地球
贾鲁古拉说:“早期星系正在以数千倍于银河系的速度形成恒星。”
“研究这些早期星系的气体和尘埃含量可以让我们了解它们的特性，比如有多少恒星正在形成，气体转化为恒星的速度，星系之间以及与星际介质之间的相互作用等等
" 根据贾鲁古拉的说法，关于SPT0311-58和早期宇宙的星系，还有很多要了解的
“这项研究不仅为水在宇宙中的位置和距离提供了答案，还引发了一个大问题:这么多气体和尘埃是如何在宇宙中这么早就聚集形成恒星和星系的？答案需要进一步研究这些和类似的恒星形成星系，以更好地了解早期宇宙的结构形成和演化
" 美国国家科学基金会天体物理学家、ALMA项目负责人乔·佩斯说:“这个令人兴奋的结果展示了ALMA的力量，增加了越来越多的早期宇宙观测资料。”
“这些对地球生命至关重要的分子正在尽快形成，对它们的观察让我们了解到一个与今天非常不同的宇宙的基本过程
"
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
