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探索最遥远的星系（科技大观）

2022-06-10 06:01:01 来源：人民网－人民日报 A+A-

据《天体物理学杂志》近日发表的一项研究，一个国际天文学团队观测到了可能是迄今最遥远的星系，并命名为“HD1”。观测信号来自135亿光年之外，这意味着HD1诞生于宇宙大爆炸后约3亿年，是首批形成的星系。如果被证实，它将创造一个遥远星系的新纪录。

仰望星河，我们在地球上肉眼看到的绝大部分星星都来自银河系。而对于浩瀚的宇宙来说，像银河系这样的星系至少有数千亿个。光线传播需要时间，来自越遥远星系的信号，产生的时期越早。研究遥远的星系就像观测者穿越到古代，去观看一场历史的现场直播，吸引着天文学家孜孜以求。

现代天文学认为，宇宙始于约138亿年前的大爆炸，在那之后约38万年，膨胀的宇宙逐渐从高温致密的状态冷却下来，中性原子开始形成。这些原子气体进一步冷却，并在引力作用下聚集成团，慢慢形成第一代恒星和第一代星系，逐步演化至今。但天文学家还不确定的是，第一代天体具体形成的时间、物理性质、演化过程，以及对宇宙整体演化的影响等。通过搜寻越来越遥远的星系，天文学家获得了更多线索。在HD1被发现之前，最遥远星系的纪录由2016年发现的星系GN—z11保持，其信号来自宇宙大爆炸后约4亿年。

这些遥远的星系是如何被发现的？由于宇宙在膨胀，离地球越远的星系相对地球而言退行速度就越快，导致其辐射的光被观测到时会产生明显的红移，即波长会比原本更长。红移为1代表着波长变长1倍，红移越大表示距离越远。天文学家可依此计算出星系的距离，以及观测信号产生时宇宙所处的年龄。

而要精确确定一个星系的红移，天文学家需要获得该星系的光谱，然后通过测量光谱线波长的移动得出结果。原理不难理解，困难来自观测。通常，越遥远的星系越暗弱，需要用大口径望远镜等尖端观测设备长时间探测才可能发现。然而天空中暗弱的天体数目太多，像人口普查一样对每个暗弱天体拍光谱往往是不可能的，因此必须有效缩小探测范围。

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