B14-65666發現哈勃之外信號，含有的兩個星系代表什麼？

作者：文/虞子期

正如宇宙的神秘和浩瀚，科學家們的天文研究對象也並不單一，只因不同的對象探索的意義不同，而導致了我們一般人的關注度會有所不同。比如，當有人說到太陽系、銀河系系這樣的星系時，或許很多人都對它們略知一二。但是，當研究主題轉變為星系B14-65666時，拿就很少有人對其有所了解。然而，正是這個「不起眼」的星系，告訴了我們古老星系的合併時間，其實就發生在大爆炸後的不到十億年時間裡。

B14-65666的雙星團代表了兩個星系

目標探索星系B14-65666，距離地球約130億光年，從這個數字上就可以體現和我們之間相隔遙遠，但它的亮度卻並不和距離成正比，且原始恆星看上去異常明亮。在哈勃太空望遠鏡的觀測下，通過先前紫外光譜中的觀測，暗示了這個星系應該包含兩個「團塊兒」的恆星，它們分別是西南部的「Clump B」和東北部的「Clump A」。為了尋找該星系的無線電發射，科學家們又選用了智利的ALMA（阿塔卡瑪大型毫米波陣列）望遠鏡。

ALMA望遠鏡的探測，正如它高靈敏度的射電望遠鏡屬性一樣強大，它的觀測結果沒有讓科學家們失望。發現了這個古老星繫上不曾被發掘的信號：每一個團塊都擁有三個獨特的特徵，即塵埃、碳和氧。這個研究結果揭示了信號之間的差異，而B14-65666的雙星團，代表的便是兩個星系在宇宙的十億年前發生過合併事件。

巨大的天文學複合體ALMA

在ALMA的陣列中，它的每個望遠鏡分布也是有講究的，比如它們之間的間隔距離會比較遠，卻又是以一個團隊的形式進行工作。它的形成經歷了多年的規劃、建設和組裝，於是才有了這個被稱為世界上最複雜的地面望遠鏡陣列天文台，它可以幫助天文學家探索宇宙中一些最冷和最遙遠的物體。

ALMA位於智利北部Chajnantor高原，此處海拔達到了5000米（16500英尺），它是12米（40英尺）射電望遠鏡的複合體，這些單獨的天線每個都接收毫米/亞毫米範圍內的光， 比可見光波長長約1000倍。與此同時，它還可以達到每秒17千萬億次操作工作的超級計算機組裝每個天線的觀測值，然後形成一個大視圖。

星系B14-65666里哈勃看不到的信號

在ALMA對B14-65666的觀察中，發現了哈勃不曾看到的關鍵信號：雖然Clump A的排放速度和Clump B中的排放速度並不相同，但它們卻有一個共同點，那就是在這兩個星系團中，都有塵埃、碳和氧的存在。由此可以表明，這些星系在重大合併事件中發生過相互碰撞，並且仍在持續進行中。這些團塊應該是兩個星系的殘餘，也由此表明了B14-65666 是銀河系碰撞中最古老的已知例子。

在ALMA的觀測合成圖像中，B14-65666的灰塵（紅色）、氧氣（綠色）、以及碳（藍色）分布就像下圖所呈現的這樣，需要特別說明的是，在這個圖像中還有白色的存在，那是哈勃太空望遠鏡觀測到恆星。至於B14-65666的亮度和灰塵的高溫原因，則可能是由特別活躍的恆星、所引起的強烈紫外線輻射而導致。科學家們通過這項研究，發現還有另外一個證據，可以證明該星系是因為碰撞而成，那就是：銀河系的合併通常都會產生恆星誕生狂潮，這是因為受到撞擊後導致了氣體壓縮加劇。

宇宙最早期的一對合併星系B14-65666

關於這個科學探索項目，其主要研究作者是東京科學促進會和早稻田大學的博士後研究員Takuya ，他表示宇宙科學探索應該善於數據結合和分析，科學界們正是憑藉HST（哈勃太空望遠鏡）和ALMA的豐富數據，通過結合這些先進的數據、並將各個部分放在一起分析，所以才得出B14-65666是宇宙最早期的一對合併星系。

相關研究人員還表示，因為B14-65666數據的數量和質量都較高，因此它也成為了進一步研究的良好候選者。Akio Inoue是早稻田大學的教授，也是這次研究報告的共同作者，他表示：接下來科學團隊的研究內容，可能會包括尋找氮和一氧化碳分子的化學指紋，因為這些方面的科學研究，能夠幫助人類了解更早的星繫到底是怎麼進化和形成的。

星係為宇宙的早期提供時間表

在宇宙大爆炸之後不到10億年的時間裡，星系仍然部分地充滿了吸收紫外線的氫霧。新的時間線涵蓋了早期宇宙中稱為再電離的時期，這也表明了：這個再電離時代的發生速度，必須比天文學家先前想像的更快。重新電離的時代是宇宙歷史中一個短暫、但又充滿活力的階段，科學家們估計這個時間大約137億年。在這種再電離過程中，早期宇宙中的氫氣霧化第一次清除並對紫外線變得透明。

因為紫外線能夠不受阻礙地穿過，所以需要在幾個不同的時間，探測早期宇宙和最遙遠的星系。科學研究人員一直在使用超大望遠鏡作為時間機器，而來自超大望遠鏡的數據，就幫助了天文科學家準確地測量這些星系的距離，這使他們能夠確定在宇宙大爆炸後的7.8億到10億之間看到了星系。來自超大望遠鏡的數據幫助天文學家準確地測量了這些星系的距離，因此，我們可以直接觀察遙遠的過去，觀察宇宙在演化的不同階段、不同星系的微弱光線。也證實星系之間的差異，告訴了我們宇宙在這個重要時期的變化，以及這些變化發生的速度到底有多快。

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