440萬個數十億光年外！“鯨魚星系”揭示宇宙奧秘

英國杜倫大學的天文學家與一個國際科學家團隊合作，使用泛歐射電望遠鏡低頻陣列(LOFAR)繪制了超過1/4的北方天空，該圖于近日首次公布，顯示了大約440萬個數十億光年外的天體，其中包括100萬個以前沒有被發現的天體。相關研究發表于《天文學與天體物理學》雜志。

這個看似無害的紅色類星體是早期宇宙中最強大的天體之一，形成于大爆炸后 10 億年內。在這里，我們看到了129億年前的類星體，當時它的中心黑洞正在迅速吸積物質并產生強大的爆發，以無線電波長發光。我們還沒有完全理解大爆炸之后如此強大的來源是如何形成的。

“鯨魚星系”NGC 4631 的射電、X 射線和光學合成圖像。在這個星系中，恒星形成產生在 X 射線(藍色)中可見的熱氣體，以及在星系磁場中盤旋的高能粒子LoTSS無線電圖像中可見的場(橙色)。高水平的恒星形成可能是由與伴星系的相互作用引發的。

這些天體中的絕大多數都在數十億光年之外，要么是擁有巨大黑洞的星系，要么是正在快速生長的新恒星。杜倫大學稱，其他發現還包括在銀河系內發生碰撞的遙遠星系群和亮度不同的恒星。

這批數據是LOFAR“2米巡天計劃”第二次公開發布的數據，覆蓋面積是第一次發布的13倍，記錄了近30萬個星系和其他天體的無線電信號。

射電天文學是揭示宇宙奧秘的另一種方式，尤其是用可見光波看不見的物體，例如黑洞。研究人員在高性能計算機上部署了最先進的數據處理算法，處理了3500小時的觀測數據，使用了8PB的磁盤空間——大約相當于2萬臺筆記本電腦的內存。這是迄今為止LOFAR“2米巡天計劃”發布的最大數據。

這些數據代表了天體物理學向前邁出的重要一步，可用于搜索范圍廣泛的信號，例如來自附近行星或星系的信號，一直到遙遠宇宙中微弱的信號。

荷蘭萊頓大學天文學家蒂莫西·希姆韋爾表示，此次發布的數據只占整個調查的27%，預計未來將有更多科學突破，包括研究宇宙中最大的結構如何生長、黑洞如何形成和演化、控制遙遠星系恒星形成的物理學，甚至詳細描述銀河系恒星生命中最壯觀的階段。

杜倫大學科學家利亞·莫拉比托博士說：“我們通過這個項目開啟了新發現的大門，未來的工作將更詳細地跟進這些新發現，杜倫大學使用的技術是LOFAR與英國大學合作的一部分，以便把分辨率提高20倍對數據進行處理。”(科技日報實習記者 張佳欣)

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