中国科学家领衔发现最遥远的原初星系团

  中新社合肥1月26日电 (记者 吴兰)记者26日从中国科学技术大学获悉,由该校发起包括中国、美国、智利三国天文学家参加的一个研究项目,发现了宇宙中已知最遥远的原初星系团。

  相关成果1月26日发表于《自然·天文》(Nature Astronomy)。

  据介绍,由中国、美国、智利三国天文学家参加的“宇宙再电离时期的莱曼阿尔法星系”(英文缩写LAGER)研究项目,近期使用安装于智利CTIO天文台4米口径望远镜的超大视场暗能量相机,发现了宇宙中已知最遥远的原初星系团LAGER-z7OD1。

  宇宙大爆炸后,随着宇宙逐渐冷却,宇宙进入黑暗时期。随着宇宙中第一代恒星和星系形成,紫外光子开始电离周围的中性氢,形成一个个电离泡,整个宇宙逐渐变得透明,从而结束黑暗时期,这段宇宙早期的整体相变过程被称之为再电离。观测宇宙再电离的过程和这一时期的星系是天体物理前沿一个极具挑战性的课题。

  天文学家预期宇宙再电离时期的星系是强莱曼阿尔法发射线天体。

  LAGER项目组通过搜寻,分析星系候选者空间分布,发现了一个由21个Lyα发射线星系组成的过密区域LAGER-z7OD1。

  据介绍,项目组利用智利麦哲伦望远镜确认这是一个有光谱证认的最遥远的原初星系团,它所处的宇宙年龄仅有7.7亿年。同时,成员星系电离泡总体积与原初星系团体积相当,即这些电离泡刚完成并合成为巨电离泡。

  这项发现不仅仅是创造了一个红移记录,同时为宇宙再电离过程和电离泡的后续深入研究提供了绝佳的观测目标。(完)

国家天文台巡天团队联合发布最新巨幅宇宙二维天图

  中新网北京1月14日电 (记者 孙自法)中国科学院国家天文台北京-亚利桑那巡天(BASS)团队和暗能量光谱巡天(DESI)国际合作项目团队,北京时间1月14日联合发布最新巨幅宇宙二维天图,为即将开始的新一代宇宙学红移巡天铺平了道路。

  有望揭露暗能量神秘面纱

  近代天文观测研究发现宇宙在不断地膨胀,而且处于加速膨胀状态。驱动宇宙膨胀的力量被天文学家称为暗能量。暗能量至今还是一个谜团,它占宇宙组成约68%,剩余物质为暗物质和普通重子物质。通过对宇宙中大量星系的光谱观测,人们能够准确获得星系的退行速度,也就是红移,从而获得天体的距离。大规模星系的红移测量能够准确刻画出宇宙物质的三维分布,精确勾勒出暗能量对宇宙膨胀的影响。

  DESI项目成员、中科院国家天文台副台长赵公博表示,DESI被称为继斯隆光谱巡天之后的第四代宇宙学巡天项目,计划利用5年的时间,获取数千万星系的红移,构建当前最大的三维宇宙,有望揭露暗能量的神秘面纱。

  容纳10万亿数码像素包含20亿天体

  BASS巡天项目实际负责人、中科院国家天文台副研究员邹虎说,在开展DESI光谱红移巡天之前,研究人员需要获得比以往面积更大、更深的宇宙二维图像来满足大规模光谱观测的需求。经国家天文台和DESI国际合作团队近200名科研人员的不懈努力,历时6年进行联合观测和数据分析,对观测的图像拼接,打造出巨幅宇宙二维地图。

  邹虎进一步解释道:“该宇宙二维地图覆盖了两万平方度的天空,约为全天球面积的一半,容纳了10万亿数码像素,包含了20亿天体。”

  在构建的巨幅宇宙二维地图中,中科院国家天文台联合美国亚利桑那大学开展的北京-亚利桑那巡天贡献了北半球的星空。BASS巡天联合了国内高校和国外合作单位组建了专门的观测队伍,前往美国亚利桑那州基特峰进行巡天观测。

  邹虎说:“自2015年开始经历了5年时间,BASS巡天观测参与人次数超90,培养了大批青年观测人才。”BASS巡天观测已于2019年3月圆满结束。针对图像巡天的数据获取,研究人员开发了自动化观测和质量控制软件,能够实时获取最优观测的图像,并自动制定观测计划。

  将成为全球天文界数据遗产

  中科院国家天文台巡天观测和三十米望远镜技术研发团组首席研究员薛随建表示,BASS巡天总共获得亚利桑那大学Bok望远镜的观测时间为387天,这是中国天文学家使用国外望远镜观测时间最长的纪录。此外,中国天文学家以BASS巡天作为贡献成为DESI项目创始成员。

  国家天文数据中心副主任兼中国虚拟天文台负责人崔辰州称,BASS数据团队独立开发了数据处理软件,在国家天文台和阿里云的战略合作框架下利用阿里云的云计算资源进行大规模的数据处理和分析,发布了3个国内版本的数据产品。

  作为DESI项目机构董事会的成员,邹虎还补充指出,BASS巡天团队作为DESI国际合作团队的成员,联合为DESI光谱选源发布8个数据产品。此次公布的数据经过项目合作团队1年半的精心处理,为最终的DESI光谱选源输入数据产品。包括最大面积的观测图像和最准确的天体测量信息。该巡天数据是DESI项目顺利实施的保障,也将成为全球天文界的数据遗产,发挥更广泛的科研应用价值。(完)