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隨著宇宙第一代恒星和星系形成,它們發出的紫外光子開始電離周圍的中性氫,形成一個個電離泡,電離泡逐漸擴大並合,整個宇宙逐漸重新變得透明,從而結束黑暗時期,這段宇宙早期的整體相變過程被稱為再電離。觀測宇宙再電離的過程和這一時期的星系是天體物理前沿一個極具挑戰性的課題。
左圖:原初星系團LAGER-z7OD1中Lyα發射線星系的空間分佈。
右圖:COSMOS天區中所有紅移~7的Lyα發射線星系的空間分佈,圖中的虛線方框表示著左圖原初星系團所在的位置。
獲光譜證認的成員星系及它們產生的電離泡的三維空間分佈(動圖)
科學傢預期宇宙再電離時期的星系是強萊曼阿爾法(Lyα)發射線天體,Lyα發射線星系是探測宇宙再電離和早期星系的強有力手段。LAGER項目組發現瞭一個由21個Lyα發射線星系組成的過密區域LAGER-z7OD1。通過智利麥哲倫望遠鏡確認,這是一個迄今有光譜證認的最遙遠的原初星系團,它所處的宇宙年齡僅有7.7億歲。
科學傢估算發現,LAGER-z7OD1成員星系產生的電離泡總體積與原初星系團的體積相當,即這些電離泡剛完成並合,成為巨電離泡。因此,這項發現不僅僅是創造瞭一個紅移紀錄,同時為宇宙再電離過程和再電離泡的後續深入研究提供瞭絕佳的觀測目標。
論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41550-020-01291-y
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