上周,经过翻新的哈勃太空望远镜及其新的成像相机(广域相机3,“WFC3”)首次向公众发布了数据。
在过去的一周里,四篇使用哈勃超深场(Hubble Ultra Deep Field)新的WFC3数据的论文出现在astro-ph上(参见原博客文章中Brian Mingus的先见之明评论)。
Bouwens 等人 Oesch 等人 Bunker 等人 McLure 等人
所有这些论文都基于9月9日发布的数据,该数据来自一项旨在扩展哈勃深场(Hubble Deep Field)波长覆盖范围的大型“Treasury”项目。前两篇论文是由实际提出观测的团队完成的,后两篇来自那些迫切等待第一组数据公开发布的团队1。
所有论文都涉及极高红移(即遥远且年轻)星系的统计和性质。寻找高红移星系的主要技术是寻找“消失”的星系。这些星系由于星际气体氢的吸收,在蓝色滤光片中几乎没有通量,而在所有较红的滤光片(波长基本不受同一种气体影响)中通量显著。更高红移的星系会从越来越红的滤光片中“消失”,因为气体吸收星系光线的本征(未红移)波长对于高度红移的星系来说会红移到越来越长(越来越红)的波长。这项技术由Guhathakurta, Tyson, & Majewski于1990年开创,并在90年代由Chuck Steidel推广为星系选择技术。

这些早期研究寻找“U波段消失”星系,这些星系是红移为3(大爆炸后约25亿年)的恒星形成星系。随后,人们异想天开地将“消失”技术推向更红的波长,以寻找更遥远的星系。然而,这会付出代价,因为更遥远的星系往往更暗淡,所以你需要付出更多努力才能在红色滤光片中获得统计上显著的探测,并对蓝色滤光片中没有探测到进行强有力的约束。新的WFC3数据将这项技术从光学推向红外,选择了红移在6到9之间的星系,当时宇宙的年龄为0.5-10亿年。(注意:上图中的每一列都显示了在越来越红的波长下拍摄的图像。可能是遥远的星系是那些出现在最右边的三列但没有出现在最左边的任何一列中的星系。)
新论文都发现,在这些早期,宇宙的恒星形成率正在上升。这并不令人意外,因为你离宇宙的开端如此之近——早期,结构还没有真正形成多少,所以很自然地你会发现,还没有多少星系有时间去完成它们的“工作”。

总而言之,这些成果做得很好,正是新数据所设计的。
1 在杰克逊霍尔(Jackson Hole),我曾看到一只白头海雕栖息在一条河上方的树上。一只鱼鹰栖息在同一棵树的较低位置。河边向导说,老鹰等待鱼鹰抓到鱼,然后就从鱼鹰那里偷走鱼。
2 发布此文后,我发现Ron Cowan写的一篇很好的文章在此,以及一直很受欢迎的Peter Coles的讨论在此。在andxyl's place还有一篇关于此类出版物所涉及压力的有趣讨论在此。













