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哈柏瞄準被重力透鏡放大的遙遠星系

2012/02/10 | | 標籤:

感謝天然的放大鏡,哈柏太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)拍攝迄今最亮的重力透鏡星系RCSGA 032727-132609 ,讓天文學家得以研究宇宙僅約現在1/3年齡時、恆星形成非常活躍的星系物理性質。

當遙遠天體到地球之間,有諸如太陽、黑洞或星系團等大質量天體的話,其強大重力會如同放大鏡一樣,將更遙遠天體的光線偏折、增亮並放大,即所謂的「重力透鏡(gravitational lens)」現象。

美國航太總署(NASA)哥達得太空飛行中心(Goddard Space Flight Center)天文學家Jane Rigby所領導的研究團隊,利用哈柏太空望遠鏡瞄準最著名的重力透鏡天體之一:因星系團RCS2 032727-132623強大重力而形成幾近90度的重力透鏡光弧;這個光弧編號為RCSGA 032727-132609,其實是個距離地球約100億光年的遙遠星系。

鄰近的星系通常已經發展成熟,恆星形成的歷史幾近尾聲;但遙遠星系卻正值恆星形成最蓬勃活躍的時期,讓我們看到不一樣的宇宙。但因為遙遠星系通常非常昏暗,而且非常小,天文學家若想仔細研究遙遠星系中的恆星形成狀況,若無哈柏太空望遠鏡與重力透鏡現象,那麼一切皆是妄想。

在2006年時,有一組天文學家利用位在智利的超大望遠鏡(Very Large Telescope)測量位在波江座方向的這個光弧的距離,並估算出它比先前發現的其他重力透鏡星系還亮3倍多。直到2011年,天文學家才用利用哈柏3號廣角相機(Wide Field Camera 3,WFC3)拍攝並分析這個遙遠星系。目前已知前景星系團RCS2 032727-132623紅移值z=0.564,相當於距離地球約50億光年,而背景遙遠星系RCSGA 032727-132609紅移值則達z=1.701,相當於距離地球約100億光年。

因前方星系團的質量分布並不均勻之故,RCSGA 032727-132609被扭曲並重複了好幾次;這是重力透鏡的典型現象。而天文學家最困難的地方,就是得重建這個遙遠星系在被扭曲之前、到底原本看起來是什麼模樣。經由哈柏敏銳的觀察,天文學家終於得以進行這個重建工作;重建後的RCSGA 032727-132609顯示其中的恆星形成區明亮如纏繞聖誕樹的燈泡(頁首圖片左下角的嵌圖),比我們銀河系中任何一個恆星形成區還亮很多。這些天文學家計畫要透過光譜觀測,分析這個這些恆星形成區,以求徹底瞭解為何這些區域能產生這麼多新生恆星。

資料來源:Hubble Zooms in on a Magnified Galaxy[2012.02.02]

轉載自台北天文館之網路天文館網站

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