Alma揭示了遥远宇宙中的明星形成

左侧面板显示前景镜头|使用哈勃观察到的前景镜头，以及形成几乎完美的爱因斯坦环的重力透镜Galaxy SDP.81几乎不可见。中间图像显示了爱因斯坦环的尖锐的Alma图像，前景镜头星系对Alma是看不见的。使用放大重力透镜的复杂模型的远程星系（右）的所得到的重建图像，揭示了之前从未见过的戒指内的细结构：星系内的几个尘云，被认为是巨大的冷分子云，星星和行星的出生地。

Alma的长基线运动已经揭示了遥远宇宙中明星形成的日期剧烈形象。

Alma的长基线运动已经产生了一种远程星系的壮观形象，这是一种引力镜头。该图像显示了Galaxy的星形区域的放大视图，其中类似于在Galaxy在遥远的星系中的细节中从未见过的那样。新的观察比使用美国宇航局/欧洲兽空航空航天局/欧安墙空间望远镜制造的人更敏锐，并揭示了银河系中的星系中的明星形成的团块，而不是银河系中的巨大的星云。

Alma的长期基线运动产生了一些惊人的观察，并收集了关于近距离宇宙的居民的前所未有的详细信息。2014年底的观察是作为活动的一部分，目标是一个名为Hatlas J090311.6 + 003906的遥远的星系，否则称为SDP.81。来自该星系的这种光线是称为引力透镜的宇宙效果的受害者。坐在SDP.81和Alma [1]之间的大型星系是用作透镜，翘曲和放大更远的星系的看法，并创造出称为爱因斯坦环的现象的近乎完美的例子[2]。

该示意图显示了遥远星系的光如何被前景星系的引力效应扭曲，它像透镜一样动作，使远处源看起来扭曲，但是光泽的光，形成为艾因斯坦环。对这种效果引起的SDP.81的变形的分析揭示了恒星形成的物质团块。

至少七组科学家独立地分析了SDP.81上的ALMA数据。这种研究论文的这种研究表明了关于银河系的前所未有的信息，包括有关其结构，内容，运动和其他物理特性的细节。

Alma充当干涉仪。简单地说，阵列的多个天线在完美的同步中工作，以收集光作为巨大的虚拟望远镜[3]。结果，这些SDP.81的新图像具有高达六倍[4]的分辨率，而不是在红外线与NASA / ESA哈勃太空望远镜中拍摄的分辨率。

天文学家的复杂模型揭示了SDP.81内的精细，从未见过的结构，以尘土飞扬的云的形式被认为是冷分子气体的巨大储存库 - 恒星和行星的出生地。这些模型能够校正由放大重力透镜产生的失真。

结果，ALMA观察是如此尖锐的是，研究人员可以看到星系中的星形形成丛下降到大约200光年的大小，相当于观察巨型版本的星云生产成千上万的新星宇宙的远侧。这是这种现象首次在这种巨大的距离中被出现。

“Galaxy的重建的Alma Image是壮观的，”The The Papers和Eso科学总监的共同作者罗伯伊森说。“Alma的巨大收集区，其天线的大量分离，以及阿塔卡马沙漠的稳定气氛都导致了在图像和光谱中的精致细节。这意味着我们得到非常敏感的观察，以及关于星系的不同部分如何移动的信息。我们可以在宇宙的另一端学习星系，因为它们合并并创造了大量的明星。这是早上让我兴奋的东西！“

该示意图显示了遥远星系的光如何被前景星系的引力效应扭曲，它像透镜一样动作，使远处源看起来扭曲，但是光泽的光，形成为艾因斯坦环。对这种效果引起的SDP.81的变形的分析揭示了恒星形成的物质团块。

使用Alma收集的光谱信息，天文学家还测量了遥感星系的旋转，估计其质量。数据显示，该星系中的气体是不稳定的;它的丛是向内崩溃，可能会在未来进入新的巨星形成地区。

值得注意的是，镜片效果的建模还表明了前景星系镜片中心的超大分离的黑洞[5]。SDP.81的中央部分太微弱，无法检测到得出的结论，前景星系持有超大的黑洞，超过2000亿倍的太阳的巨额。

使用此单个ALMA数据集发布的论文数量展示了阵列的高分辨率和光收集电源的潜力产生的兴奋。它还展示了Alma如何使天文学家在未来几年内能够做出更多发现，而且还揭示了对遥远星系的性质的更多问题。

笔记

[1]当宇宙仅为当前年龄的15％时，镜头的星系是在大爆炸后的24亿年。光线已经超过了地球时代的两倍，以达到美国（114亿年），沿着围绕一个巨大的前景银河系绕道而行，这些前景银河在远离我们的四亿光年中。

Albert Einstein预测了引力镜片作为他一般相对论理论的一部分。他的理论告诉我们，物体弯曲空间和时间。接近此弯曲空间时间的任何光线本身都会遵循对象创建的曲率。这使得特别是巨大的物体 - 巨大的星系和星系集群 - 充当宇宙放大镜。爱因斯坦戒指是一种特殊类型的重力透镜，其中地球，前景镜头的星系和背景镜头的星系处于完美的对齐，以光圈的形式产生和谐的变形。

[3] Alma当天线处于最大的分离时实现了最佳细节的能力，相距高达15公里。为了比较，早期观察用ALMA制造的引力透镜更紧凑的配置，这里可以在这里分离仅在500米处。

[4]详细信息降至0.023弧秒，或23毫克弧度，可以在这些数据中测量。哈勃观察到近红外线的该星系，分辨率约为0.16克秒。但请注意，在较短波长下观察时，霍布尔可以达到更精细的分辨率，在近紫外线下降至0.022个弧秒。通过将天线移开或更靠近在一起，可以根据观察的类型来调整ALMA的分辨率。对于这些观察结果，使用最宽的分离，导致可能的最佳分辨率。

[5]高分辨率的Alma Image使研究人员能够寻找背景星系的中心部分，这预计将出现在爱因斯坦环的中心。如果前景星系在中心有超大的黑洞，则中央图像变得越来越淡。中心图像的微弱性指示前景星系中的黑洞是多大的。

PDF研究副本：

图像：阿尔玛（Nrao / ESO / NaOJ）/ Y。Tamura（东京大学）/ Mark Swinbank（达勒姆大学）