Whistle Down The Wind

利用欧洲南方天文台的甚大望远镜(VLT)在两周的时间里每天晚上观测天空中的同一片小区域，一个国际天文学家小组探测到了来自数十亿光年外一个年轻星系发出的光芒。这些年轻的星系，一直以来被认为是像银河系这样的正常星系的建造材料，但是却在之前数十年的严密搜索中，还是能躲在遥远的距离之外。

这个小组由来自英国剑桥大学的天文学家，Martin Haehnelt和来自美国Carnegie天文台的Michael Rauch和George Becker，以及英澳天文台的天文学家Andy Bunker领导，他们的观测结果将发表在2008年3月的ApJ上面。

“这是第一次在这样的深度和这样卓越的分辨率上研究一片天区，VLT成功的帮我们做到了这点，”Haehnelt说。

一直以来，天文学家们推测像我们银河系这样的星系是通过在宇宙早期一系列原星系的并和形成的。但是这些原始的材料发出的光线如此的暗弱，以至于天文学家们努力了这么多年还是不能很好的证明它们的存在。不过，天文学家们还是坚信它们的存在，因为这些星系阻挡了部分来自空间更远处天体的辐射。

在90年代中，关于星系形成的阶级模型有了逐渐增多的观测证据，其中就包括了Rauch和他的同事们通过对于遥远类星体的测量，研究宇宙早期储藏着形成星系的物质来源–宇宙气体云(Cosmic gas clouds)的性质，而结果，与模型的预期符合的比较好。

“以前的尝试主要受到无法探测到如此暗弱天体的影响，因为即便是对于像VLT这样的8m级别望远镜，想要探测到这么暗的天体所需要的曝光时间也远远超过了一般能够批准的观测时间。而我们尽可能的使用了一些不是特别好的天气使用VLT的FORS2光谱仪进行观测，并且利用了服务观测模式的好处。”Becker说。

在服务模式下，ESO在Paranal观测站的工作人员会负责起实际的观测，他们会帮你考虑一切需要注意的地方。

“实际上，我们是在尝试测量由于宇宙紫外背景辐射引起的，来自星系际气体的暗弱信号。但就像科学上经常出现的那样，无心插柳柳成荫的事情发生了，我们惊讶的意识到我们发现了一些预期之外的东西–一些列暗弱，离散的天体，它们有被称为Lyman alpha线的来自中性氢原子的辐射，这种辐射可以说是原星系的基本特征。”Rauch解释道。

这片小天区，以一个类星体为中心，在2004年到2006年间，被用了几乎12个完整的夜晚，超过92小时的难以置信的长时间观测，这样的观测让天文学家们可以获得来自宇宙刚刚20亿年时天体的光谱。

最终的结果是这次观测探测到了27个这样的暗弱天体。通过这些天体极其微弱的光信号，小组的科学家们发现这些遥远的天体显示出较低的恒星形成率和很低的化学元素增丰，这些特点也说明它们确实形成与宇宙的早期。

“这些发射线天体的性质确实很好的和一类称为‘Damped Lyman Alpha Systems(DLAs)’天体的性质很好的吻合，在早期宇宙中，这类天体中是主要的中性氢原子聚集地，”Andy Bunker介绍说，“这说明我们发现的天体在发射性质上与DLAs相当的天体，这为现在关于宇宙早期原星系并和形成正常星系的理论提供了一个很好的证据”。

“我们发现的激动人心之处在于，这样的发现为以后继续寻找大量正常星系的建造材料打开了一条崭新的道路，我们现在终于有希望能够仔细的研究银河系这样星系的形成了。”Martin Haehnelt说道。

文章将发表在08年3月1日出版的ApJ上，题目为 “A Population of Faint Extended Line Emitters and the Host Galaxies of Optically Thick QSO Absorption Systems”。

资料来源：

• ESO: http://www.eso.org/public/outreach/press-rel/pr-2007/pr-52-07.html
• ScienceDaily: http://www.sciencedaily.com/releases/2007/11/071127171056.htm