Nov. 18, 2015---------------eso1545

VISTA查明最早的巨大星系。

ESO的VISTA巡天望遠鏡，已窺探到隸屬以往隱藏之巨大星系的部落，該部落是在宇宙還處於初期階段時就已存在。透過比以往更多的研究和發現，天文學家首次發現有這樣的怪物星系出現。
僅僅計算有如補丁大小之天空的星系數量，即是一種檢測星系形成和演化之天文學理論的方法。然而，隨著天文學家試圖計算更加遙遠和暗淡的星系，這樣一個簡單的任務變得越來越難。問題變得更複雜，是基於這樣的事實。吾人眼睛所見最亮、最容易見到的星系，被認為是宇宙中最龐大的星系。在天文學家進一步窺視宇宙的過去，發現它遠少於那些數量更多、亮度更低、更難找到的星系。

一組以Groningen大學Kapteyn天文研究所Karina Caputi為首的天文學家團隊，讓之前躲過審查的許多遙遠星系，現在一一曝光。他們所用的影像得自UltraVISTA巡查，六個計畫之一是使用Vista近紅外波長巡查天空，而得微弱星系的普查結果。該微弱星系的宇宙年齡是7.5~21億歲。自2009年12月以來，UltraVISTA所完成補丁一樣大的天空影像，面積大約是滿月的四倍。這是迄今這樣深度紅外線天空照相最大的斑塊。該團隊把UltraVISTA的觀測，與得自美國NASA Spitzer太空望遠鏡使用波長較長的中紅外線宇宙探測結果[1]相結合。
Karina Caputi解釋：“我們發現574新的巨大的星系，是宇宙形成初期那些隱晦的星系中最大的星系樣本。 對它們的研究，好讓我們回答一個簡單但重要的問題：第一個巨大的星系何時出現?”

想像一下，透過近紅外波長，宇宙讓天文學家們看到那極其遙遠[2]、佈滿灰塵的東西，且那是宇宙還在嬰兒期創建的。
該小組發現，這些無數的星系當中發生一個爆炸，爆炸時間很短。我們周遭現在看到附近宇宙大量星系的一大部分[3]，在大爆炸後形成，已歷經三十億年了。
該論文[4]共同作者之一的Henry Joy McCracken 下結論說：“大爆炸之後大約十億年內，我們沒有發現巨大星系存在的證據。所以我們相信，這應該是第一個巨大星系已經形成的時候。

此外，天文學家們發現，巨大星系遠比以往想像中的更加豐滿。先前隱藏的星系，在宇宙11~15億歲時[5]，構成目前巨大星系總數的一半。然而，這些新的結果，與目前有關早期宇宙中星系如何演變的理論模式矛盾。目前的理論模式，無法預測宇宙早期的任何怪物星系。
更複雜的是，如果巨大星系在宇宙早期遠比天文學家所預測還意外的多塵，那麼即使UltraVISTA也將無法探測到它們。如果事實確實如此，目前有關宇宙早期的星系如何形成的示意畫面，可能需要徹底的修改。
Atacama大毫米波/亞毫米波陣列（ALMA）也將搜尋這些改變遊戲規則的多塵星系。如果他們被發現，他們也將成為歐洲南方天文台的直徑39米歐洲極大望遠鏡（E-ELT）的目標；這將讓一些最早期星系進行詳細觀測。

備註
[1] ESO的VISTA望遠鏡在近紅外線波長範圍0.88-2.15微米作觀察；而Spitzer望遠鏡則是在3.6和4.5微米的中紅外線執行觀測。
[2]對地球上的觀察者來說，空間的拓展，意味著星系愈遙遠，該星系飛馳而去的速度更快。這種拉伸，使得從這些遠處物體傳來的(特性)光譜線，會偏移向光譜的偏紅區。這意味著，從這些星系捕獲光線的觀測，必須擴及近-中紅外線區。

[2]對地球上的觀察者來說，空間的拓展，意味著星系愈遙遠，該星系飛馳而去的速度更快。這種拉伸，使得從這些遠處物體傳來的(特性)光譜線，會偏移向光譜的偏紅區。這意味著，從這些星系捕獲光線的觀測，必須擴及近-中紅外線區。
[3]本文中所稱 “巨大星系”，是指質量超過太陽500億倍的星體。銀河系中恆星的總質量也接近這個數字。
[4]研究小組發現，沒有證據顯示有紅移超出6的巨大星系，那是相當於大爆炸之後少於9億年的時間。
[5]這相當於z= 5和z=4之間的紅移。