利用“宇宙眼”技術(shù)觀測遙遠(yuǎn)星系

據(jù)英國報道，美國科學(xué)家日前稱，他們最近首次使用“宇宙眼”(CosmicEye)望遠(yuǎn)鏡觀測到了一個距地球約110億光年的年輕星系。該星系與銀河系非常類似，將有助于科學(xué)家們揭開宇宙形成的奧秘。

“宇宙眼”技術(shù)的基本思想就將前景星系的引力場當(dāng)作一個超大的虛擬變焦透鏡，也就是利用前景星系去放大背景星系。該技術(shù)可以使得科學(xué)家們能夠觀測到更為遙遠(yuǎn)的宇宙空間。近日，美國加州理工學(xué)院、英國杜倫大學(xué)和加迪夫大學(xué)的科學(xué)們通過采用“宇宙眼”技術(shù)的望遠(yuǎn)鏡觀測到了一個距離地球大約110億光年的年輕星系，發(fā)現(xiàn)該星系正在不停地旋轉(zhuǎn)并慢慢演化成一個螺旋形狀。該星系似乎形成于宇宙大爆炸20億年之后。

科學(xué)家們相信，他們的發(fā)現(xiàn)第一次揭示了遙遠(yuǎn)星系演化的規(guī)律，推斷出該遙遠(yuǎn)星系演化成為形同銀河系一樣的螺旋狀系統(tǒng)的整個過程。之所以將該望遠(yuǎn)鏡稱之為“宇宙眼”，是因為前景星系距離地球大約22億光年，一眼看上去它好象是正處于一個更為遙遠(yuǎn)的星系所形成的弧線的中心。此外，宇宙眼的名稱還源自“何露斯之眼”的上古傳說。這一遙遠(yuǎn)的星系最初是由哈勃太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)并識別的。然后，科學(xué)家們又通過10米凱克望遠(yuǎn)鏡，利用前景星系的引力場的放大效果，把這一遙遠(yuǎn)的星系放大了8倍。凱克望遠(yuǎn)鏡坐落于夏威夷莫納克亞山頂?？茖W(xué)家們所使用的技術(shù)，通常稱為“引力透鏡技術(shù)”，即利用超大的物體扭曲背景星系的光線，形成透鏡放大效果。

著名科學(xué)家愛因斯坦多年前曾經(jīng)預(yù)言過“宇宙眼”這一新技術(shù)。利用引力透鏡技術(shù)將背景星系放大后，科學(xué)家們能夠確定遙遠(yuǎn)星系的內(nèi)部速度結(jié)構(gòu)，并將其與較晚形成的銀河系作對比研究。美國加州理工學(xué)院的丹-斯塔克博士介紹說，“重力為我們提供了一個額外的變焦透鏡，使我們有能力研究更為遙遠(yuǎn)的星系?，F(xiàn)在的取樣精度比以前精細(xì)10倍。因此，我們可以第一次看到一個年輕的星系正在不停地旋轉(zhuǎn)并慢慢演化成一個螺旋形的星系，就像我們的銀河系形成過程一樣。”杜倫大學(xué)馬克-斯文本克認(rèn)為，“最關(guān)鍵的是，利用該技術(shù)我們可以向前追溯，甚至可以看到宇宙形成早期的模式。”

科學(xué)家的最新研究表明，宇宙形成初期的星系數(shù)量大大超過過去人們掌握的數(shù)字，這將對人們重新認(rèn)識星系的形成產(chǎn)生重要影響。法國馬賽天文物理實驗室的科學(xué)家及其意大利同行，在觀測中使用了一種名為“可見光多目標(biāo)光譜儀”的儀器。根據(jù)紅外光線強度的不同，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了8000多個星系，并發(fā)現(xiàn)其中有約1000個是在宇宙大爆炸后的15億年到40億年內(nèi)產(chǎn)生的?？茖W(xué)家認(rèn)為，宇宙形成初期的星系數(shù)量比此前一些天文機構(gòu)推測的數(shù)字要高出2到6倍。天文學(xué)家指出，天文學(xué)家通過研究這些遙遠(yuǎn)星系的成分及相互間距離，可以了解100億到120億年前的宇宙狀況。這一發(fā)現(xiàn)還將使人們重新審視現(xiàn)有的星系形成與演變理論。

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