在距离地球110亿光年星系中发现银河系类型的尘埃颗粒

一个由哥本哈根大学的尼尔斯玻尔研究所参与的国际研究小组，在距离地球110亿光年的遥远星系中发现了同样类型的星际尘埃。这种类型的尘埃被发现在其他星系中是罕见的，新的发现在理解形成这种特殊类型星际尘埃需要什么方面起着重要作用。星系是由许多单独的部分组成的复杂结构，如恒星、气体、尘埃和暗物质。尽管尘埃只代表星系中物质总量的一小部分，但它在恒星的形成以及恒星发出的光如何逃离星系中起着重要作用。尘埃颗粒可以吸收和散射光，尘埃颗粒在行星形成中也起着决定性作用，因此也对了解我们在地球上的存在起着决定性作用。星系中的尘埃由微小的碳、硅、铁、铝和其他重元素组成。

银河系含有大量的碳质尘埃，这在其他星系中是非常罕见的。但是现在在一些非常遥远星系中发现了一种类似尘埃，研究人员已经能够利用伽玛射线爆发的光进行研究。伽玛射线爆发来自大质量恒星，当其核心的燃料耗尽时爆发。爆炸导致濒死恒星发出强烈的光，天文学家可以利用这些光来分析星系的组成。具体地说，可以测量元素含量，并通过检查从星系中逃逸出来的光，分析他们前进到尘埃性质的方式。在测量中，碳质尘埃被登记为“尘粒”，即含有上述成分的高值尘埃。这一紫外线尘埃肿块现在已经在一个名为GRB180325A的伽马射线中被发现，其结果在《天体物理学杂志快报》上发表。

主要作者是Tayyaba Zafar，她在哥本哈根的Niels Bohr研究所完成了博士研究，现在在澳大利亚的Angle Australian Observatory工作。其他几位来自NBI的研究人员是这篇文章的共同作者。GRB180325A于2018年3月28日被Neil Gehrel's Swift Observatory (NASA)检测到。Swift是一项探测垂死恒星伽玛射线的卫星任务。当来自卫星的探测击中天文学家时，一段忙碌的时期就开始了。天文学家试图尽可能快地观察天空的那一部分，以便获得关键信息，使他们能够研究爆炸产生的星系内部。在这个案例中，Kasper Heintz，他在Niels Bohr研究所做了硕士论文，现在是冰岛大学的博士生。

在拉帕尔马激活了北欧光学望远镜(不是)，尼尔斯·玻尔研究所的约翰·芬博教授正在那里观察另一个项目。在Swift发现的几分钟后，对伽玛射线的第一次观测得到了证实。来自NOT的观测显示，这颗恒星在一个红移2.25的星系中爆炸，这意味着光已经传播了大约110亿光年。观测立即显示，银河系中已知的尘埃隆起，存在于这个星系中。研究小组用x -射手光谱仪在智利的Cerro Paranal上观察伽玛射线爆发。总的来说，伽玛射线爆发产生的4个余辉的光谱得到了保证——所有这些都清晰地探测到了尘埃。

这是一个很好的例子，说明在太空和世界各地的观察可以在一起工作，并在研究上取得突破。这项工作也使我们有理由对嘉士伯基金会表示感谢。没有嘉士伯基金会，丹麦天文学就无法获得超大望远镜。Kasper Heintz说：我们的光谱显示，原子碳的存在似乎是尘埃形成的必要条件。之前观测到的另外四种伽马射线暴，也就是10年前探测到的最后一次。Tayyaba Zafar博士说：这种类型的进一步观察将使我们能够找到更多有这种尘埃撞击的星系，从而更系统地研究宇宙和具有不同性质的星系的尘埃组成的相似性和差异。

博科园-科学科普｜参考期刊：Astrophysical Journal&Astrophysical Journal Letters｜来自：Niels Bohr研究所