星系B14-65666里哈勃看不到的信号，它代表了什么？

作者：文/虞子期

正如宇宙的神秘和浩瀚，科学家们的天文研究对象也并不单一，只因不同的对象探索的意义不同，而导致了我们一般人的关注度会有所不同。比如，当有人说到太阳系、银河系系这样的星系时，或许很多人都对它们略知一二。但是，当研究主题转变为星系B14-65666时，拿就很少有人对其有所了解。然而，正是这个“不起眼”的星系，告诉了我们古老星系的合并时间，其实就发生在大爆炸后的不到十亿年时间里。

目标探索星系B14-65666，距离地球约130亿光年，从这个数字上就可以体现和我们之间相隔遥远，但它的亮度却并不和距离成正比，且原始恒星看上去异常明亮。在哈勃太空望远镜的观测下，通过先前紫外光谱中的观测，暗示了这个星系应该包含两个“团块儿”的恒星，它们分别是西南部的“Clump B”和东北部的“Clump A”。为了寻找该星系的无线电发射，科学家们又选用了智利的ALMA（阿塔卡玛大型毫米波阵列）望远镜。

ALMA望远镜的探测，正如它高灵敏度的射电望远镜属性一样强大，它的观测结果没有让科学家们失望。发现了这个古老星系上不曾被发掘的信号：每一个团块都拥有三个独特的特征，即尘埃、碳和氧。这个研究结果揭示了信号之间的差异，而B14-65666的双星团，代表的便是两个星系在宇宙的十亿年前发生过合并事件。

在ALMA的阵列中，它的每个望远镜分布也是有讲究的，比如它们之间的间隔距离会比较远，却又是以一个团队的形式进行工作。它的形成经历了多年的规划、建设和组装，于是才有了这个被称为世界上最复杂的地面望远镜阵列天文台，它可以帮助天文学家探索宇宙中一些最冷和最遥远的物体。

ALMA位于智利北部Chajnantor高原，此处海拔达到了5000米（16500英尺），它是12米（40英尺）射电望远镜的复合体，这些单独的天线每个都接收毫米/亚毫米范围内的光， 比可见光波长长约1000倍。与此同时，它还可以达到每秒17千万亿次操作工作的超级计算机组装每个天线的观测值，然后形成一个大视图。

在ALMA对B14-65666的观察中，发现了哈勃不曾看到的关键信号：虽然Clump A的排放速度和Clump B中的排放速度并不相同，但它们却有一个共同点，那就是在这两个星系团中，都有尘埃、碳和氧的存在。由此可以表明，这些星系在重大合并事件中发生过相互碰撞，并且仍在持续进行中。这些团块应该是两个星系的残余，也由此表明了B14-65666 是银河系碰撞中最古老的已知例子。

在ALMA的观测合成图像中，B14-65666的灰尘（红色）、氧气（绿色）、以及碳（蓝色）分布就像下图所呈现的这样，需要特别说明的是，在这个图像中还有白色的存在，那是哈勃太空望远镜观测到恒星。至于B14-65666的亮度和灰尘的高温原因，则可能是由特别活跃的恒星、所引起的强烈紫外线辐射而导致。科学家们通过这项研究，发现还有另外一个证据，可以证明该星系是因为碰撞而成，那就是：银河系的合并通常都会产生恒星诞生狂潮，这是因为受到撞击后导致了气体压缩加剧。

关于这个科学探索项目，其主要研究作者是东京科学促进会和早稻田大学的博士后研究员Takuya ，他表示宇宙科学探索应该善于数据结合和分析，科学界们正是凭借HST（哈勃太空望远镜）和ALMA的丰富数据，通过结合这些先进的数据、并将各个部分放在一起分析，所以才得出B14-65666是宇宙最早期的一对合并星系。

相关研究人员还表示，因为B14-65666数据的数量和质量都较高，因此它也成为了进一步研究的良好候选者。Akio Inoue是早稻田大学的教授，也是这次研究报告的共同作者，他表示：接下来科学团队的研究内容，可能会包括寻找氮和一氧化碳分子的化学指纹，因为这些方面的科学研究，能够帮助人类了解更早的星系到底是怎么进化和形成的。

在宇宙大爆炸之后不到10亿年的时间里，星系仍然部分地充满了吸收紫外线的氢雾。新的时间线涵盖了早期宇宙中称为再电离的时期，这也表明了：这个再电离时代的发生速度，必须比天文学家先前想象的更快。重新电离的时代是宇宙历史中一个短暂、但又充满活力的阶段，科学家们估计这个时间大约137亿年。在这种再电离过程中，早期宇宙中的氢气雾化第一次清除并对紫外线变得透明。

因为紫外线能够不受阻碍地穿过，所以需要在几个不同的时间，探测早期宇宙和最遥远的星系。科学研究人员一直在使用超大望远镜作为时间机器，而来自超大望远镜的数据，就帮助了天文科学家准确地测量这些星系的距离，这使他们能够确定在宇宙大爆炸后的7.8亿到10亿之间看到了星系。来自超大望远镜的数据帮助天文学家准确地测量了这些星系的距离，因此，我们可以直接观察遥远的过去，观察宇宙在演化的不同阶段、不同星系的微弱光线。也证实星系之间的差异，告诉了我们宇宙在这个重要时期的变化，以及这些变化发生的速度到底有多快。