宇宙透镜揭示了距离地球超过80亿光年的微弱射电星系

星系团MACSJ0717.5 + 3745

星系团MACSJ0717.5+3745的合成图像,VLA射电图像叠加在哈勃太空望远镜的可见光图像上。引力透镜的放大效应揭示了遥远星系VLAHFF-J071736.66+374506.4的细节——可能是迄今发现的最微弱的无线电发射物体。资料来源:Heywood等人;索菲娅Dagnello NRAO / AUI / NSF;太空望远镜科学研究所。

射电望远镜是世界上最灵敏的射电接收器,能够发现来自宇宙最远端的物体发出的极微弱的射电信号。最近,一组天文学家利用美国国家科学基金会(National Science Foundation)的卡尔·g·詹斯基超大阵列(Karl G. Jansky Very Large Array, VLA)利用大自然的帮助,探测到一个遥远的星系,它可能是迄今发现的最微弱的无线电发射物体。

这一发现是VLA前沿领域遗产调查的一部分,该调查由NRAO天文学家埃里克·墨菲(Eric Murphy)领导,使用遥远的星系团作为天然透镜来研究更远的物体。星系团就像引力透镜,利用星系团中星系的引力来弯曲和放大来自更遥远物体的光和无线电波。

星系团MACSJ0717.5+3745复合

VLA射电图像叠加在哈勃太空望远镜拍摄的MACSJ0717.5+3745星系团图像上。突出的橘红色物体是被称为无线电遗迹的大型结构,可能是由星系团内部的冲击波引起的。资料来源:Heywood等人;索菲娅Dagnello NRAO / AUI / NSF;太空望远镜科学研究所。

在这个合成中,VLA无线电图像被叠加在可见光图像上哈勃太空望远镜.突出的橘红色物体是射电遗迹——可能是由冲击波引起的大型结构——位于前景星系团MACSJ0717.5+3745内,距离地球超过50亿光年。

详细的VLA观测显示,这幅图中的许多星系除了发射可见光之外,还发射无线电波。VLA的数据显示,其中一个被拉出的星系距离我们超过80亿光年。它的光波和无线电波被中间的星团的引力透镜效应所弯曲。

天文学家说,这张名为VLAHFF-J071736.66+374506.4的遥远星系的射电图像被引力透镜放大了6倍以上。这种放大使得VLA能够探测到它。

星系VLAHFF-J071736.66 + 374506.4

遥远的星系VLAHFF-J071736.66+374506.4,距离地球超过80亿光年。资料来源:Heywood等人;索菲娅Dagnello NRAO / AUI / NSF;太空望远镜科学研究所。

英国牛津大学的伊恩·海伍德说:“这可能是迄今为止探测到的最微弱的无线电发射物体。”“这就是为什么我们想用这些星系团作为强大的宇宙透镜,来更多地了解它们背后的物体。”

“引力透镜提供的放大率,加上极其灵敏的VLA成像,让我们前所未有地看到了一个质量比我们小300倍的星系的结构银河系当时宇宙的年龄还不到现在的一半。NRAO的Eric Jimenez-Andrade说:“这让我们对当时低质量星系的恒星形成以及它们如何最终聚集成更大质量星系有了有价值的了解。”

科学家们在《纽约时报》的两篇论文中报告了他们的工作天体物理学杂志》上

引用:

“VLA前沿领域调查:深,高分辨率的无线mac透镜的成像集群3和6 GHz”。海伍德,e·j·墨菲e . f . Jimenez-Andrade l . Armus w·d·棉花,c·德库西·m·迪金森t·j·w·拉齐奥,e . Momjian k .执笔人。斯梅尔和o . m .斯米尔诺夫,接受,天体物理学杂志》上
arXiv: 2103.07806

E. F. Jiménez-Andrade, E. J. Murphy, I. Heywood, I. Smail, K. Penner, E. Momjian, M. Dickinson, L. Armus and T. J. W. Lazio, Accepted, VLA前沿实地调查:0.3≲z≲3恒星形成星系的射电和紫外/光学尺寸的比较天体物理学杂志》上
arXiv: 2103.07807

国家射电天文观测站是美国国家科学基金会的一个设施,在联合大学公司的合作协议下运作。

3评论“宇宙透镜揭示了距离地球80多亿光年的微弱射电星系”

  1. VLAHFF-JO71336.66+374506.4星系目前有80亿ly。从我们的地球和大爆炸的一半时间可以看到,现在是一个实际的可能现象。同样明显的是,暗物质正是在那个时候开始形成的。这个星系有质量的1/300部分,可以观察到的形式,无线电波透镜接触阈限。由于质量为8.7×10to,能量为12的电子质量的暗物质已经被发现。剩余的3倍质量是如何被管理的6倍的g波通过星系团MACS JO717.5+3745的引力lansing在路径50亿ly的中间。从地球。这里强度下降到2倍。然而,从黑洞或中子星合并的其他观测中,可以计算出一个星系中暗物质质量的比例是普通物质的六分之一。例如,两颗中子星的总和为151个太阳质量,当合并后可以产生质量约为100个太阳质量的暗物质,已经被发现。因此,计算时为分数4/6 = 2/6,以平衡星系中心的超大质量黑洞,再除以2,以平衡星系总质量,得到fŕaction 1/6。因此,正常物质是暗物质的6倍,这是放大倍数。

    • 再一次接近,可能剩下的就是语言困难。

      暗物质和标准物质的平均比例是6:1。但在银河系中,估计是5:1。(尽管这只是对接近适用于星系的平均比例的确认,而不是一般的估计。)

      我不知道有任何暗物质粒子质量被观察到——这将成为新闻。引用?WIMP估计为~ 1-10 GeV,但在大型强子对撞机中没有出现WIMP。根据量子引力场的考虑,我所知道的最好的估计是~ 1-10兆电子伏(如果一个纯引力耦合的简单标量和可居住宇宙的微调)[https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269321000083?via%3Dihub]。

      “例如,对于单线态标量暗物质,我们发现其质量范围为10^- 3ev <= m_phi <= 10^ 7ev。下界来自于第五种力类型相互作用的极限,上界来自于暗物质候选物质的寿命。”

      • “暗物质和标准物质的平均比例是6:1。但在银河系中,估计是5:1”=暗物质和标准物质的平均比例是5:1。但在银河系中,这个数字是6:1。

        对不起,昏昏欲睡。

留下你的评论

邮箱地址可选。如果提供,您的电子邮件将不会被公布或共享。