一组天文学家发现了一种新方法来解开第一个星系是如何形成和演化的谜团。
发表在《天体物理学快报》的一项研究中,黎明Erb威斯康星-密尔沃基大学的第一作者和她的团队——第一次——使用新功能在w . m . Maunakea凯克天文台,夏威夷检查Q2343-BX418,一个小的,年轻的星系位于距离地球约100亿光年。
这个遥远的星系是对年轻星系的一种模拟，这些星系太过暗淡以至于无法进行详细的研究，这使它成为了解宇宙诞生后不久的星系的理想候选者。
BX418也吸引了天文学家的注意力，因为它的气晕正在发出一种特殊的光。
“在过去的几年里，我们了解到星系周围的气体晕会发出一种特殊的紫外波长，叫做莱曼阿尔法辐射。”有很多不同的理论对生产这个莱曼α排放在星系的光环,但至少有一些可能是由于光线最初由星系的恒星形成活动被气晕,吸收并重新发出“Erb说。
Erb的团队，包括加州理工学院的Charles Steidel和Yuguang Chen，使用天文台最新的仪器之一Keck宇宙网络成像仪(KCWI)对BX418的气体晕进行详细的光谱分析;它的性质可以提供银河系内恒星形成的线索。
“宇宙中的大多数普通物质都不是恒星或行星的形式，而是气体。”大多数气体并不存在于星系中，而是存在于星系的周围和之间。
光环是气体进出系统的地方。星系周围的气体可以为它们提供燃料;来自星系内部的气体也可以逃逸到光晕中。这种气体的流入和流出影响着恒星的命运。
“流入星系的新气体的流入为新恒星的形成提供了燃料，而气体的流出限制了星系通过去除气体形成恒星的能力，”Erb说。
“所以，理解在这种气体晕中发生的复杂的相互作用是发现星系如何形成恒星和演化的关键。”
这项研究是Steidel领导多年的一项大型调查的一部分。之前，Steidel的团队在凯克天文台使用其他仪器研究了BX418。
最近的这项研究使用了KCWI，为星系及其气体晕的图像增加了细节和清晰度，这在以前是不可能的;该仪器是专门设计用来研究连接星系的微弱气体的微弱电流，称为宇宙网。
“这项新仪器的设计和灵敏度使我们的研究得以实现。它不只是一个普通的摄谱仪——它是一个积分场摄谱仪，这意味着它是一种组合照相机和摄谱仪，在这里你可以得到图像中每个像素的光谱，”Erb说。
KCWI的力量，结合凯克望远镜在Maunakea的位置，在那里观看条件是地球上最原始的，提供了一些最详细的关于宇宙的一瞥。
Erb的团队使用KCWI获取了BX418光环的莱曼阿尔法发射光谱。这使得他们能够跟踪气体，绘制速度和空间范围，然后绘制一个三维地图，显示气体的结构和行为。
研究小组的数据表明，星系被一个大致为球形的气体流出物包围着，这种气体的密度和速度范围存在着显著的变化。
Erb说，这种分析是第一次。因为它只在一个星系中测试过，所以其他的星系需要研究看看这些结果是否具有代表性。
现在，研究小组已经发现了一种了解气体晕性质的新方法，希望对他们收集的数据进行进一步的分析，并对这些过程进行计算机模拟，以便对我们宇宙中第一个星系的特征有更多的了解。
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