莱曼alpha森林

1960年帕洛玛天文台的Mathews和Sandage用威尔逊山2.5米的Hooker望远镜(后期工作转移到48英寸的施密特望远镜上)检视3C射电星表,发现有些射电源似乎有对应的星体,而且光谱特征很奇怪,这激起了天文界极大的兴趣,很快就发现了更多的类似天体,在1963年M.Schmidt终于用帕洛玛山的5米海尔望远镜拍到了足够精细的光谱,算出了红移,确认那是一类全新天体,当时命名为QSRS(quasi-stellar radio source),现在已被归入类星体。

莱曼alpha吸收线示意图

1965年,同在帕洛玛山天文台的Gunn和Peterson看到这种新天体的红移相当高(当时Schmidt已发现了红移为2的3C9),很快意识到如果星际空间存在连续分布的弥散的中性氢,类星体光谱莱曼α区蓝端的辐射强度将会由于中性氢云的连续吸收而降低(称作Gunn-Peterson效应),利用这种效应可以通过检验遥远类星体的光谱吸收率估计星系空间的中性氢密度,这便是GP检验(GP test)。Gunn和Peterson从Schmidt拍摄的类星体光谱中看到了谱形被压低,并计算了相应的中性氢密度,但并没有看到分立的莱曼吸收线。他们加州理工学院的同事的Bahcall和Salpeter也几乎同时发表文章指出诸如星系等插入天体都会在类星体的光谱上产生吸收线(如上图所示)。一年之后,Burbidge与他的合作者在3C191的光谱中第一次探测到吸收线,由于这些吸收线的红移远小于类星体本身红移,由此产生了“多重红移”问题——这些吸收线究竟是类星体自身的物质吸收还是来自插入介质,学术界就此也有一场持久的争论。1969年,J.Bahcall和Spitzer确定,大部分金属吸收线都是来自于正常星系的晕物质,之前发现的3C191就是如此。1971年基特峰(Kitt Peak)天文台的Lynds拍下了高红移类星体4C05.34的光谱(z=2.8),本在远紫外区的莱曼线系区正好红移到可见光波段,他在赖曼区的蓝端看到了众多的分立吸收线,并正确的解释为插入介质的吸收。

类星体吸收线系统也由此被分为三类:

    1、宽吸收线,由类星体自身成分吸收造成,具有天鹅座P型星轮廓。
    2、窄金属线,主要为MgII或OIV的双线,源于星系等插入天体
    3、莱曼α森林(也译作”线丛”),通常认为是由重力或热压所束缚的原初星际云所产生。

不同红移类星体的莱曼alpha森林系统

从上图中两个不同红移的类星体光谱可以看出,莱曼α森林明显随红移演化,红移越高,莱曼α森林吸收线越密,说明早期宇宙中的中性氢相当丰富,随着大尺度结构演化的进行,气体逐渐凝聚进入星系演化当中,未能形成物质结构的也会被辐射加热而电离,从而造成低红移处中性氢密度显著降低。正因为莱曼α森林记录了不同红移处的物质密度信息,对于我们了解稀薄星系际介质的空间分布和物理性质相当重要(1998年2月24日的每日天图就还原了这样一个分布,最新的结果可以参考以色列Adi Nusser教授的网页)。进而关系到星系形成,大尺度结构演化,元素分布,重子物质比例等许多根本问题。

注:本文参考意大利Trieste天文台台长Stefano V. Cristiani 九月份在京的讲座;Berkeley大学Joanne D Cohn的网页也是很好的参考;

标签:, , , , , .

条回应

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注

您可以使用这些HTML标签和属性: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code class="" title="" data-url=""> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong> <pre class="" title="" data-url=""> <span class="" title="" data-url="">

porno film