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早期宇宙中的一个发光的红色物体已被确定为迄今为止发现的最遥远的星系。 天文学家发现，这是一个在大爆炸后仅 3.3 亿年就存在的星系。 它微弱的光线因宇宙膨胀而被拉长，必须行进 135 亿光年才能到达地球上的我们。 发现者将星系命名为 HD1，它代表了一个谜。科学家们并不完全确定这个星系是什么：它是一个星暴星系，正随着恒星的形成而活跃，还是一个类星体，其中心有一个巨大的、活跃的超大质量黑洞。 如果是后者，那么在宇宙眨眼后不久，黑洞就增长到超大质量，这对黑洞的形成和演化模型提出了挑战。 哈佛和史密森尼天体物理学中心的天体物理学家法比奥·帕库奇说： “回答有关如此遥远的源的性质的问题可能具有挑战性。” “这就像一艘船在遥远的岸边，在大风和浓雾中，从它所悬挂的旗帜中猜出它的国籍。人们可以看到旗帜的一些颜色和形状，但不是全部. 归根结底，这是一场分析和排除不可信场景的漫长 游戏 。” 探测早期宇宙中的物体非常困难。即使是整个宇宙中最亮的物体类星体，在广阔的时空范围内也会变得暗淡，以至于我们最强大的望远镜难以拾取它们的光。 HD1 是作为在宇宙开始时发现星系的调查的一部分而发现的，其结果在《天体物理学杂志》上接受发表的论文中有详细说明，也可在 arXiv 上获得。 对 HD1 和几乎同样遥远的第二个星系 HD2 的分析已被英国皇家天文学会月报接受，它也可以在 arXiv 上找到。 该调查使用了四台强大的光学和红外望远镜：斯巴鲁望远镜、VISTA 望远镜、英国红外望远镜和斯皮策太空望远镜。在他们之间，他们花费了超过 1200 小时的观察时间，凝视着宇宙黎明，寻找早期宇宙中的光。 日本东京大学的天文学家 Yuichi Harikane 说： “从 700,000 多个天体中找到 HD1 是一项非常艰巨的工作。 “HD1 的红色与 135 亿光年外的星系的预期特征非常吻合，发现它时让我有点起鸡皮疙瘩。” 红色被称为红移，它发生在光源远离我们时。这导致来自该光源的光的波长向电磁光谱的较红端增加，这就是为什么它被称为红移。 因为宇宙正在膨胀，其他星系似乎发生了红移；时空距离越远，红移越大。这种效应使天文学家能够计算出光到达我们的距离。 但来自 HD1 的光线令人困惑。它在紫外线波长下非常明亮，这表明银河系内正在发生一个非常高能的过程。起初，研究人员认为这是正常的星暴活动——直到他们计算出必须形成的恒星数量才能产生如此多的光。 这个数字非常高，每年超过 100 颗星。这比早期宇宙中星系的预期高出 10 倍。然而，如果正在诞生的恒星与我们今天看到的正在诞生的恒星不同，这种紧张关系就可以得到解决。 “宇宙中形成的第一批恒星比现代恒星更大、更亮、更热，”帕库奇说。 “如果我们假设 HD1 中产生的恒星是这些第一颗或第三族恒星，那么它的性质可以更容易地解释。事实上，第三族恒星能够产生比普通恒星更多的紫外线，这可以澄清极端 HD1 的紫外光度。" 另一种选择是如果星系是类星体。这是“准恒星无线电源”的缩写——活跃的星系核令人难以置信的明亮结果，超大质量黑洞吞噬物质的速度如此之快，以至于热量在整个宇宙中产生了耀眼的光芒。 研究小组计算，要产生观测到的光，超大质量黑洞的质量必须约为太阳质量的 1 亿倍。 这种尺寸严重挑战了超大质量黑洞的生长模型。它非常笨拙，在宇宙中非常早期。 哈佛和史密森尼天体物理中心的天体物理学家 Avi Loeb 说： “在大爆炸后数亿年形成，HD1 中的黑洞一定是从一颗巨大的种子中以前所未有的速度生长出来的。” “再一次，大自然似乎比我们更有想象力。” 该团队希望未来使用詹姆斯韦伯太空望远镜（一种为窥视早期宇宙而优化的机器）的观测将揭示这种神秘黎明之光的本质。 该研究已被《天体物理学杂志》和《皇家天文学会月报》接受。可以在此处和此处的 arXiv 上找到这些论文。

在大屏幕上，在电子 游戏 中和我们的想象中，光剑在碰撞时会闪光并捕捉到它们。实际上，就像在激光表演中一样，光束相互穿过，形成蜘蛛网图案。这种冲突或干扰只发生在小说中——以及在具有巨大磁场和电场的地方，在自然界中，这种情况只发生在中子星等大质量物体附近。在这里，强磁场或电场表明真空并不是真正的真空。相反，当光束在这里相交时，它们会散射成彩虹。在现代粒子加速器中已经观察到这种效应的弱版本，但它在我们的日常生活甚至正常的实验室环境中完全没有。 他们提出了应用电场和磁场的各种实验配置，并分析了最佳材料，使他们能够在非加速器环境中通过实验研究这种量子电动效应。他们随后发现，他们的结果更好地解释了在早期实验中观察和研究的一些磁现象。 Keser、Lyanda-Geller 和 Sushkov 发现，在一类涉及铋（其与锑和砷化钽的固溶体）的新型材料中可以产生这种效果。有了这些知识，就可以研究这种效应，这可能会导致更敏感的传感器以及可以通过受控磁场打开和关闭的用于能量存储的超级电容器。 “最重要的是，宇宙中最深奥的量子谜团之一可以在一个小型实验室实验中进行测试和研究，”Lyanda-Geller 说。“有了这些材料，我们可以研究宇宙的影响。我们可以从我们的实验室研究中子星中发生的事情。” Yuli Lyanda-Geller 是介观物理和干涉现象、纳米结构中的光学现象和量子信息物理学方面的专家，该论文可在 Physical Review Letters 在线获得。

语法标注解释 ASC 由译典通提供词典解释 缩写词 abbr.

科学家报告说，迄今为止在一颗婴儿恒星周围的尘埃和气体的翻腾盘中发现的最大分子已经被发现。 在这个漩涡云中，天文学家检测到二甲醚的特征，这是一种包含九个原子的分子。这种含氧分子可以作为糖和其他生物分子的组成部分，这意味着我们可以将其视为益生元化合物。 由于恒星周围的圆盘（名为 IRS 48）将聚集在一起形成系外行星，因此该分子的发现可能对我们了解生命如何在宇宙中出现具有重要意义。 “从这些结果中，我们可以更多地了解我们星球上生命的起源，从而更好地了解其他行星系统中生命的潜力，”荷兰莱顿大学的天文学家 Nashanty Brunken 说。 “看到这些发现如何融入更大的图景是非常令人兴奋的。” 二甲醚是最简单的醚类，在太空中并不少见。事实上，它是在星际空间的恒星形成区域中检测到的最丰富的分子之一。它由两个碳原子、六个氢原子和一个氧原子组成，化学式为 CH 3 OCH 3。 人们认为，这些分子是在寒冷的恒星形成区域形成的，在恒星从那里厚厚的尘埃云中形成之前。科学家们认为，简单的分子，如一氧化碳，会粘附在尘埃颗粒上并形成冰层，这些冰层会发生反应，形成更复杂的分子。 在 IRS 48 周围的圆盘中进行了探测，这是一颗距离蛇夫座 444 光年的恒星，因为圆盘中有一个不对称的新月形特征，其中较大的尘埃颗粒集中，可能是由于两个天体之间的另一个天体而形成的。功能和明星。 众所周知，这个“尘埃陷阱”是一个尘埃颗粒可以聚集成越来越大的团块的区域，这些团块最终可能形成彗星、小行星，甚至可能是行星。 2013 年的一篇论文详细介绍了集尘器的发现。在去年发表的一篇论文中，天文学家透露，尘埃陷阱还富含含有复杂分子的冰。因此，布伦肯和她的团队将智利强大的阿塔卡马大型毫米亚毫米阵列 (ALMA) 转向恒星，看看他们能探测到什么。 当来自恒星的辐射到达尘埃陷阱时，会导致冰升华。如果您使用的是足够强大的望远镜，您可以根据光谱检测其中分子的特征。 随着不同的分子吸收和重新发射光，它们可以在到达望远镜的光谱上产生暗（吸收）和亮（发射）特征。 研究人员说，ALMA 检测到的排放特征与二甲醚高度一致。此外，他们还对甲酸甲酯进行了初步检测，甲酸甲酯是一种简单的酯，分子式为 CH 3 OCHO，也是有机分子的组成部分。 “最终在圆盘中检测到这些较大的分子真的很令人兴奋。有一段时间我们认为可能无法观察到它们，”莱顿大学的天文学家 Alice Booth 说。 “更令人兴奋的是，我们现在知道这些更大的复杂分子可以为圆盘中形成的行星提供食物。这在以前是未知的，因为在大多数系统中，这些分子隐藏在冰中。” 恒星形成区域中二甲醚的丰度，再加上这一发现，表明该分子在原行星盘中也可能很丰富。这也意味着可以追踪这些分子的完整星际路径，从恒星托儿所到行星。 莱顿天文台的天文学家 Nienke van der Marel 说： “我们非常高兴现在可以开始追踪这些复杂分子从形成恒星的云层到形成行星的圆盘和彗星的整个旅程。” “希望通过更多的观察，我们可以更进一步了解我们太阳系中益生元分子的起源。” 该研究已发表在《天文学和天体物理学》上。