這個動畫GIF瀏覽了在ALMA觀測到的一對早期大質量星係（SPT0311-58）的塵埃連續體以及水和一氧化碳的分子線。這張圖的開頭是將塵埃連續體與H20和CO的分子線結合起來的合成圖。接下來是紅色的塵埃連續性，藍色的H2O分子線，粉色和深藍色的一氧化碳分子線，品紅色的CO（7-6）和紫色的CO（6-5）。

早期宇宙中質量最大的星係SPT0311-58中檢測到水

這些科學圖像顯示了在ALMA對被稱為SPT0311-58的一對早期大質量星係的觀測中看到的分子線和塵埃連續體。在左邊。塵埃連續體與H2O和CO的分子線相結合的合成圖像。在右邊。紅色的塵埃連續成像（頂部），藍色的H2O分子線（從頂部開始的第二條），紫色的一氧化碳分子線轉換（中間），品紅色的CO（7-6）（從底部開始的第二條），以及粉紅色和深藍色的CO（10-9）（底部）。
（神秘的地球uux.cn報道）據cnBeta：根據阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列（ALMA）的新觀測，在早期宇宙中質量最大的星係中檢測到了水。研究SPT0311-58的科學家們在這個距離地球近128.8億光年的星係中發現了水和一氧化碳。探測到這兩種分子的豐度表明，在這些元素在早期恒星中形成後不久，分子宇宙就開始強勁發展。
這項新的研究包括迄今為止對早期宇宙中的星係的分子氣體含量的最詳細的研究，以及在一個常規恒星形成的星係中對水的最遙遠的探測。該研究發表在《天體物理學雜誌》上。
SPT0311-58實際上是由兩個星係組成的，在2017年被ALMA科學家首次看到，其位置或時間是在重化紀元。這個紀元發生在隻有7.8億年的時候，大約是宇宙目前年齡的5%，那時候第一批恒星和星係正在誕生。科學家們認為，這兩個星係可能正在合並，它們快速的恒星形成不僅耗盡了它們的氣體或恒星形成的燃料，而且最終可能將這對星係演化成大質量的橢圓星係，就像在本地宇宙中看到的那些。
"使用高分辨率的ALMA觀測被統稱為SPT0311-58的一對星係中的分子氣體，我們在這兩個星係中較大的星係中檢測到了水和一氧化碳分子。"伊利諾伊大學的天文學家、這項新研究的主要研究者Sreevani Jarugula說："特別是氧氣和碳，是第一代元素，以一氧化碳和水的分子形式，它們對我們所知的生命至關重要。"這個星係是目前已知的在高紅移下質量最大的星係，或者說宇宙仍然非常年輕的時候。與宇宙早期的其他星係相比，它有更多的氣體和塵埃，這給了我們很多潛在的機會來觀察豐富的分子，並更好地了解這些創造生命的元素如何影響早期宇宙的發展。"
研究宇宙中最早形成的星係有助於科學家更好地理解宇宙的誕生、成長和演變，以及其中的一切，包括太陽係和地球。"早期星係形成恒星的速度是銀河係的數千倍，Jarugula說。"研究這些早期星係的氣體和塵埃含量可以讓我們了解它們的特性，例如有多少恒星正在形成，氣體轉化為恒星的速度，星係之間以及與星際介質之間如何互動，等等。"
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（神秘的地球uux.cn報道）據科技日報（張佳欣）：根據位於智利沙漠的阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列（ALMA）最新觀測結果，美國伊利諾伊大學厄巴納—香檳分校天文學家在距離地球近128.8億光年、早期宇宙中質量最大的星係SPT0311-58中發現了水和一氧化碳。大量檢測到這兩種分子表明，在早期形成元素後不久，分子宇宙就變得強大了。這是迄今為止對早期宇宙中一個星係的分子氣體含量的最詳細研究，也是在常規恒星形成星係中對水分子的最遠探測。該研究發表在3日的《天體物理學雜誌》上。
SPT0311-58實際上由兩個星係組成，於2017年首次被發現，其形成時正值宇宙再電離時期。再電離時期發生在宇宙隻有7.8億歲的時候，當時一批恒星和星係正在誕生（現今宇宙約140億歲）。科學家們認為，兩個星係可能正在合並，最終演化成目前已知的質量最大的高紅移星係。與早期宇宙中的其他星係相比，它擁有更多的氣體和塵埃，讓人們有機會觀察豐富的分子，並更好地了解這些創造生命的元素如何影響早期宇宙的誕生、成長和演化。
“利用ALMA對統稱為SPT0311-58的星係中的分子氣體進行高分辨率觀測，我們在其中較大的星係中檢測到了水和一氧化碳分子。”伊利諾伊大學天文學家、新研究首席研究員斯裏瓦尼·雅魯古拉說，“尤其是氧和碳，它們是第一代元素，在一氧化碳和水的分子形式中，它們對生命至關重要。”
尤其是水，是宇宙中第三豐富的分子，僅次於分子氫和一氧化碳。雅魯古拉稱，宇宙中的塵埃吸收了來自銀河係恒星的紫外線輻射，並以遠紅外光子的形式重新發射出去。這進一步刺激了水分子，產生了能夠觀察到的水的“發射”。這種相關性可用於開發水作為恒星形成的示蹤劑，並將其應用於宇宙學尺度上的星係。
“早期星係形成恒星的速度是銀河係的幾千倍。”雅魯古拉說。研究這些早期星係的氣體和塵埃含量可讓我們了解它們的性質，比如有多少恒星正在形成，氣體轉化成恒星的速度，星係之間以及與星際介質的相互作用等。
雅魯古拉表示，這項研究不僅有助於研究宇宙中水可能存在的位置和距離，還引發了一個大問題：宇宙中這麽早就聚集了這麽多氣體和塵埃，是如何形成恒星和星係的？想要得知答案，就需要對這些以及類似的恒星形成星係進行進一步研究，以更好地了解早期宇宙的結構形成和演化。