在大爆炸后不到10亿年，这个充满尘埃的星系形成了

这个充满尘埃的星系形成于大爆炸后不到10亿年

天文学家发现了一个异常遥远的恒星形成星系，它发出的光花了130亿年才到达地球。然而，也许最令人难以置信的是，这个星系是在没有引力透镜现象的帮助下直接观测到的。

这个星系被称为MAMBO-9，它实际上是被西班牙的Max-Planck毫米辐射热计(MAMBO)探测到的。该仪器被安装在西班牙的IRAM 30米望远镜上。当时，天文学家无法分辨该星系与地球的距离，因为它的光度低得令人难以置信。天文学家只能知道它很远，但是无法知道具体有多远。

但是现在，位于智利安第斯山脉的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)做到了。发表在《天体物理学杂志》(Astrophysical Journal)上的一项新研究认为，MAMBO-9距离地球130亿光年。这是一个了不起的观测结果，因为宇宙本身已经有138亿年的历史了。MAMBO-9在宇宙大爆炸后仅仅9.7亿年就形成了。这个古老的星系就像一个时空的入口，或许让天文学家能够更一步看到宇宙在形成的最初阶段的样子。

更古老的星系之前也被发现过，包括星系SPT0311-58，它在宇宙大爆炸后仅7.8亿年形成。MAMBO-9星系的特别之处在于，它是由望远镜直接观测到的距离最远的、随后也是最古老的尘埃星系，没有引力透镜效应的好处——在这种效应中，前景星系的引力会扭曲后面星系发出的光线。

来自德克萨斯大学奥斯汀分校的天文学家、这项新研究的主要参与者凯特琳·凯西在一份新闻稿中说:“我们在ALMA的一次新观测中发现了这个星系，这次观测专门用来识别早期宇宙中形成尘埃恒星的星系。”这个观测的特别之处在于，这是我们所见过的距离最远的尘埃星系，而且是很清晰的。

凯西所说的尘埃星系指的是大量充满尘埃、恒星形成的星系这类星系每年可以产生数千个太阳质量的恒星，其中一个太阳质量相当于我们太阳的质量。相比之下，银河系每年产生的恒星大约相当于3个太阳质量的恒星。这些巨大的恒星工厂大多是在宇宙达到一定成熟水平后很久才形成的，但有些在大爆炸后不到10亿年就被观测到了，包括前面提到的SPT0311-58。鉴于尘埃星系出现的时间出奇的早，它们很可能在早期宇宙的发展中扮演了重要的角色。

凯西和她的同事还测量了MAMBO-9中压缩的气体和尘埃的总质量，这个原始星系包含的气体和尘埃的质量是银河系所有恒星质量的10倍。这是一个非常有利的证据,它意味着在大约130亿年前MAMBO-9就已经开始蓄力产生绝对大多数恒星(但我们无法直接看到它们,除非我们能观察到MAMBO-9接下来的40亿到60亿年或更久)。

天文学家在探测过程中发现，星系的两个可分辨部分正在合并。

在给天文在线的一封电子邮件中，来自美国宇航局艾姆斯研究中心(NASA Ames Research Center)平流层红外天文观测站(SOFIA)的资深科学家、天文学家罗伯特·明钦(Robert Minchin)说，这篇新论文看起来确实很有趣。

没有参与这项研究的罗伯特表示，与引力透镜星系不同的是，MAMBO-9没有发生扭曲。ALMA已经能够将源分解成一对星系，这对星系很可能正在合并的过程中,我们基本上看到的是一个处于形成过程中的星系，甚至可以观测具体是哪一种物质触发了星系爆发。

正如前面提到的，MAMBO-9早已被观测到，但直到现在天文学家才能够确定它具离地球的距离。

明钦说，观测数据中已经有很多可能同样有趣的来源，但还没有得到光谱上的确认。不幸的是，这样的确认需要大量昂贵的望远镜时间。

展望未来，凯西和她的同事们希望利用ALMA来寻找相似的古老和遥远的星系，以了解它们在当时有多么普遍，并弄清楚它们是如何在大爆炸后这么短时间内获得如此多的气体和尘埃的。

作者: George Dvorsky

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