紫荆山天文台与合作者发现宇宙新“物种”—超红星系

伤我心太深

斯皮泽红外空间望远镜发现的“超红星系”

在距离地球几乎130亿光年远的遥远宇宙中，潜藏着一类特殊类型的星系。由于尘埃的遮蔽及距离我们太遥远，这类星系如此暗弱以致于哈勃空间望远镜也难以发现它们。借助美国宇航局的斯皮泽红外空间望远镜才首次发现四个这类超红星系。天文学家虽然可以描述这类新“物种”成员的特征，但还不能解释为什么它们如此之红。

美国哈佛-史密森天体物理研究中心的黄家声博士领衔、与中科院紫金山天文台郑宪忠研究员和其他合作者的研究发现已在线发表在《天体物理期刊》上。该研究小组是斯皮泽红外空间望远镜银河系外深场巡天大型国际合作项目（简称SEDS）的参与者。他们利用该项目与哈勃空间望远镜宇宙起源近红外深场巡天项目(简称CANDELS)的观测数据，发现了这些超红星系。

“我们不得不采用最极端的模型才能解释我们的观测。” 黄家声如是说。

星系如此之红有几方面的原因：它们可能是富尘埃的；也可能有很多年老的红色恒星；亦或非常遥远因红移效应而看起来很红。这三种因素似乎都体现在这些新发现星系身上。这四个星系存在于同一个星系群之中，而非碰巧投影分布在同一区域。鉴于它们距离我们非常遥远，我们所看到的光是他们在宇宙大爆炸之后10亿年时发出的，也是第一代星系形成不久的时期。

与哈勃空间望远镜相比，斯皮泽红外空间望远镜更适合观测波长超过可见光的红外波段的信号。新发现的超红星系在红外波段的亮度比哈勃空间望远镜工作波长范围的最红波段的亮度还要高60倍以上。

“哈勃空间望远镜已经探测到一些第一代原初星系，但与这类超红星系完全不同。从某种意义上讲，这些超红星系有可能是星系演化过程中的一个缺失环节。”郑宪忠研究员解释到。它们可能是我们近邻宇宙中巨型星系的“远古祖先”，对理解宇宙早期星系如何形成有重要意义。

接下来，研究团队希望可以测定这些天体的精确红移， 这需要观测能力更强大的大型毫米波望远镜或干涉阵（如ALMA）；同时，也计划寻找更多超红星系的实例。郑宪忠研究员表示，“有证据表明其他天区中也存在超红星系。我们将分析更多斯皮泽和哈勃空间望远镜的观测数据找到它们。”

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