科学家首次测量红移为1的星系原子氢

科技日报北京10月15日电 (采访人员张梦然)英国《自然》杂志14日发表了一项天文学最新研究 , 报告了对平均红移为1的一组星系所释放的原子氢的测量结果 。 这是首次进行此类测量——由升级后的巨米波电波望远镜完成 , 这一成果有助人们理解星系中恒星的形成 , 填补了人类在星系演变和恒星诞生研究中的空白 。
恒星形成涉及气体落入星系形成原子氢 , 原子氢继而转化为分子态(H2) , 再由此形成恒星 。 而在天文学及物理学领域 , 一般情况下 , 红移现象表示天体的电磁辐射由于某种原因频率降低——光源远离观测者运动时 , 观测者观察到的电磁波谱会发生红移 。 在可见光波段 , 表现为光谱的谱线朝红端移动了一段距离 , 即波长变长、频率降低 。
天文学家用红移测量天体的物理行为 。 此前 , 在红移最大为0.4的星系中检测到过原子氢 , 但是已有的望远镜一直难以测量红移更大的星系 。 红移衡量的是天体向远处移动时发出的光波长增加了多少 , 它可用于测量观测者距星系的距离 。 缺少对更遥远的星系的测量 , 限制我们对于星系演变的理解 。
鉴于此 , 印度国家射电天体物理学中心科学家阿迪特雅·逑胡里、尼希姆·卡奈卡尔及其同事 , 此次搜索了红移在0.74—1.45之间的7653个恒星形成星系所释放的原子氢 。 他们研究发现 , 原子氢的平均总质量比得上(或可能大于)恒星的平均质量 , 为恒星形成提供了大量的燃料 。
【科学家首次测量红移为1的星系原子氢】研究团队在估算恒星形成速率时发现 , 观测到的原子氢质量只能再为恒星形成提供10亿—20亿年的燃料 。 这意味着 , 落入红移为1的星系的气体 , 或不足以维持很高的恒星形成速率 。 人类对恒星演化过程的研究 , 还远未完成 , 而此次研究有助于完善我们对这一领域的认知空缺 。