-
徐令予:星系的演化史和ALMA的新發(fā)現(xiàn)
關(guān)鍵字: ALMA河外星系類(lèi)星體圖二是對(duì)數(shù)據(jù)作藝術(shù)加工后得到的早期星系組成的示意圖。圖上的中間部份是星系盤(pán),這是星系中無(wú)數(shù)恒星生生滅滅的核心區(qū)域,早期的星系又包圍在巨大的氫、氦氣團(tuán)之中,左上角的一個(gè)小亮點(diǎn)就是星系背后的類(lèi)星體。這個(gè)氣團(tuán)的尺寸遠(yuǎn)大于星系盤(pán),這些氣團(tuán)在以后的歲月中會(huì)被吸收進(jìn)星系內(nèi)部,成為星系發(fā)育成長(zhǎng)的燃料。我們的銀河系應(yīng)該也就是這樣演化過(guò)來(lái)的。
圖二
ALMA數(shù)據(jù)還獨(dú)特地揭示了星系中氣體云的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)。動(dòng)力學(xué)的分析表明,星系的氣體云已形成巨型轉(zhuǎn)盤(pán),與我們的銀河系十分相似,并以大約120公里/秒的速度旋轉(zhuǎn),這與星系形成期的一些理論預(yù)測(cè)相吻合。
在ALMA的觀察中同時(shí)檢測(cè)到了星系中“暖”塵埃的熱輻射(當(dāng)然這個(gè)暖是相對(duì)的,在這里,只是絕對(duì)零度以上約30個(gè)攝氏度)。有理由相信,這些星系塵埃是被剛形成的年輕的大型恒星所加熱,估計(jì)該星系每年形成的恒星數(shù)目超過(guò)100個(gè),這是一個(gè)十分驚人的速度,星系早期發(fā)育生長(zhǎng)過(guò)程非?;钴S。
ALMA為星系早期生成發(fā)展的研究作出了突出貢獻(xiàn),ALMA大型綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡提供的高角分辨率和高靈敏度使得對(duì)120億光年外遙遠(yuǎn)星系的直接觀察研究成為可能。
由于射電望遠(yuǎn)鏡工作的波長(zhǎng)比可見(jiàn)光大許多倍,一般而言,射電望遠(yuǎn)鏡的角分辨率遠(yuǎn)差于光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。增大主反射鏡的直徑,可以在一定程度上改善射電望遠(yuǎn)鏡的角分辨率,但是制作巨大的主反射鏡受到工程技術(shù)的制約,即使像貴州500米直徑的FAST單天線(xiàn)射電望遠(yuǎn)鏡的角分辨率對(duì)于遙遠(yuǎn)的河外星系研究也是無(wú)能為力的。
“山窮水盡疑無(wú)路,柳暗花明又一村?!逼呤甏捎?guó)開(kāi)始研制的綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡可以大幅提高系統(tǒng)的角分辨率和接收靈敏度??偟乃悸肥恰氨娙耸安窕鹧娓摺?,使用分散的多臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡同時(shí)接收射電信號(hào),然后把信號(hào)匯總交計(jì)算機(jī)分析比較,產(chǎn)生高分辨率的天體射電幅射圖象。這種發(fā)動(dòng)群眾、依靠群眾的思維方式和處事原則才具有真正的普世價(jià)值。整個(gè)ALMA系統(tǒng)的角分辨率比哈勃太空光學(xué)望遠(yuǎn)鏡還要強(qiáng)五倍!
The Atacama Large Millimeter/submillimeter Array(ALMA 阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列望遠(yuǎn)鏡)是世界上功能最強(qiáng)大、技術(shù)最先進(jìn)的綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)。這個(gè)主要由歐美及智利等國(guó)家和地區(qū)合作建設(shè)的射電望遠(yuǎn)鏡陣列共有54臺(tái)12米直徑和12臺(tái)7米直徑的射電望遠(yuǎn)鏡組成,散布在南美智利的5千米的高原平臺(tái)上,最大間距約16千米。它們各自的位置可以根據(jù)研究項(xiàng)目作相應(yīng)的調(diào)整。整個(gè)系統(tǒng)的建設(shè)花了十多年,總投資14億美金,被譽(yù)為21世紀(jì)的金字塔工程。
ALMA綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡正式運(yùn)行才短短兩三年的時(shí)間,牛刀小試已經(jīng)成績(jī)斐然。假以時(shí)日,采集到更多數(shù)據(jù)后,ALMA很有可能會(huì)給我們帶來(lái)巔覆性的科學(xué)成果。
人類(lèi)對(duì)宇宙起源的好奇和探索永遠(yuǎn)不會(huì)滿(mǎn)足,為了科學(xué)探索而開(kāi)發(fā)研制各種高精尖設(shè)備的努力也永遠(yuǎn)不會(huì)停止,星系生成的研究和ALMA的建造就是最好的例證,我想這才是我們?nèi)祟?lèi)文明真正值得驕傲和自豪之所在。
[1]類(lèi)星體是類(lèi)似恒星天體的簡(jiǎn)稱(chēng),又稱(chēng)為似星體、魁霎或類(lèi)星射電源,與脈沖星、微波背景輻射和星際有機(jī)分子一道并稱(chēng)為20世紀(jì)60年代天文學(xué)“四大發(fā)現(xiàn)”。長(zhǎng)期以來(lái),它總是讓天文學(xué)家感到困惑不解。
類(lèi)星體是人類(lèi)觀測(cè)到的非常遙遠(yuǎn)的天體,高紅移的類(lèi)星體距離地球可達(dá)到100億光年以上。類(lèi)星體是一種在極其遙遠(yuǎn)距離外觀測(cè)到的高光度天體,80%以上的類(lèi)星體是射電寧?kù)o的。類(lèi)星體比星系小很多,但是釋放的能量卻是星系的千倍以上,類(lèi)星體的超常亮度使其光能在100億光年以外的距離處被觀測(cè)到。據(jù)推測(cè),在100億年前,類(lèi)星體數(shù)量更多。
本文系觀察者網(wǎng)獨(dú)家稿件,文章內(nèi)容純屬作者個(gè)人觀點(diǎn),不代表平臺(tái)觀點(diǎn),未經(jīng)授權(quán),不得轉(zhuǎn)載,否則將追究法律責(zé)任。關(guān)注觀察者網(wǎng)微信guanchacn,每日閱讀趣味文章。
-
本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)。
- 請(qǐng)支持獨(dú)立網(wǎng)站,轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)注明本文鏈接:
- 責(zé)任編輯:孫武
-
操心中國(guó),美國(guó)“黑手”又要伸向馬來(lái)西亞和泰國(guó) 評(píng)論 70特朗普要求“大搞特搞”,美團(tuán)體急了:沒(méi)中國(guó)不行 評(píng)論 122“美國(guó)人,真正該擔(dān)心的時(shí)候到了” 評(píng)論 165直播:算法向善——共話(huà)AI與人類(lèi)命運(yùn)共同體未來(lái) 評(píng)論 8“美國(guó)政府像青少年,拿信用卡揮霍,直到…” 評(píng)論 142最新聞 Hot
-
操心中國(guó),美國(guó)“黑手”又要伸向馬來(lái)西亞和泰國(guó)
-
“特朗普要想訪(fǎng)華,先把臺(tái)灣問(wèn)題說(shuō)清楚”
-
“對(duì)以色列感到憤怒和警惕,沙特將與伊朗保持和解”
-
特朗普又給日本背后捅刀,逼得臺(tái)積電沒(méi)法了…
-
“大而美”法案通過(guò),馬斯克表態(tài)
-
朱時(shí)茂自曝被騙錢(qián),“我還是反詐大使”
-
英F-35“趴窩”印度機(jī)場(chǎng)20天,快被“玩壞”了…
-
特朗普要求“大搞特搞”,美團(tuán)體急了:沒(méi)中國(guó)不行
-
“美國(guó)人,真正該擔(dān)心的時(shí)候到了”
-
涉及中國(guó),韓企與美國(guó)“一拍即合”
-
歐洲學(xué)者:現(xiàn)在,中國(guó)能不能反過(guò)來(lái)幫幫我們?
-
印度“硬剛”:將報(bào)復(fù)美國(guó)
-
“歐洲同行都覺(jué)得,未來(lái)十年誰(shuí)將主導(dǎo)已無(wú)懸念,不會(huì)是美國(guó)”
-
普京:全世界都想進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)
-
馬斯克:對(duì)!全面公布所有文件
-
美方恢復(fù)出口,“不是恩賜也不是讓步,是我們斗爭(zhēng)來(lái)的”
-