宇宙最初形成時由帶電電子和質子及光子組成的物質,因而早期宇宙無法傳播光線。在大爆炸之后約38萬年時,宇宙的冷卻使自由電子和質子結合形成中性氫原子,填充了宇宙空間,光線也得以在宇宙中傳播。這時出現最初的星系,并開始電離中性的氣體,中性氫原子云吸收了來自早期星系的輻射而加熱產生的高溫氫原子氣體,從而形成星云、恒星等宇宙中最早的天體和星際物質,隨著宇宙進一步膨脹,形成了目前的已看到宇宙。宇宙中早期的星系也是最早的星系,它們暗藏在宇宙的最深處,基本年齡在宇宙大爆炸之后的5億至10幾億年時,也是宇宙中最遙遠的星系。
宇宙星系紅移7(Galaxy Cosmos Redshift 7)(無圖像),紅移7(Cosmos Redshift 7),也稱為克里斯蒂亞諾·羅納爾多(Cristiano Ronaldo),星系CR7(Galaxy CR7)或CR7,是一種高紅移的星系,在紅移z = 6.6,目前觀察到的星系是在在大爆炸之后大約8億年。位于六分儀座,六分儀座α星西北面,坐標:10小時0分58.0秒,赤緯+1°48′15.25″。距離地球129億光年,是迄今為止發現最亮的萊曼-α發射體,也是已知最古老和最遙遠的星系之一。2015年6月由天文學家大衛·索布拉爾(David Sobral)領導的天文學家使用歐洲南方天文臺在夏威夷群島上的凱克天文臺超大望遠鏡和昴星團望遠鏡,在哈勃太空望遠鏡的幫助下發現。他的名字的來自葡萄牙足球運動員克里斯蒂亞諾·羅納爾多(Cristiano Ronaldo),經常被昵稱為CR73.7。
嬰兒星系(Baby Boom Galaxy),又稱為EQ J100054 + 023435,位于六分儀座,六分儀座α星南面,坐標:10小時0分54.5秒,赤緯+2°34′35″。一個觀測到的星爆星系。距離太陽系123億光年,紅移5.34,它的年齡在宇宙大爆炸后只有13億年,于2008年由美國宇航局位于加州理工學院的斯皮策科學中心根據哈勃太空望遠鏡和夏威夷島的冒納克亞山頂的斯巴魯(昴星團)望遠鏡觀察中發現。該星系因其是遙遠宇宙中最亮的星爆星系而聞名。內部含有非常年輕的恒星,這種輻射被周圍的塵埃吸收,這些塵埃以紅外和亞毫米長度重新發射。嬰兒星系被稱為“極端恒星制造機器”,因為它可以以每年高達4,000顆的速度生產恒星(每2.2小時一顆星)。
SXDF-NB1006-2星系,以斯巴魯XMM-牛頓天體深度測量(SubaruXMM-Newton Deep Survey Field)命名,是一個位于鯨魚座的遙遠星系,其光譜紅移為z = 7.213或光線到達地球129.1億光年。該星系在2012年6月由隆敏澀谷(日本高等研究大學),柏川博士(日本國家天文臺),大田和明博士(京都大學)和正德耶博士(國家天文臺)領導的天文學家團隊利用夏威夷冒納克亞天文臺的斯巴魯(昴星團)XMM-牛頓深空巡天望遠鏡和凱克望遠鏡發現并宣布,蒭藁增二(鯨魚座ο)恒星南面,坐標:2小時18分56.5秒,赤緯-5°19′58.9″。也是當時發現的最遙遠的星系。該團隊的研究證實,該星系紅移7.2,在宇宙大爆炸后的7.5億年,他們得出的結論是,早期宇宙中大約有80%的氫氣,都是中性氫氣。
夏威夷冒納克亞天文臺的斯巴魯XMM-牛頓深空巡天望遠鏡(昴星團望遠鏡)
GB 1428 + 4217,或簡稱GB 1428的類星體,美國國家航空航天局的錢德拉X射線天文臺探測到來自地球124億光年的超大質量黑洞的X射線。紅移z = 4.72,相當于宇宙誕生大約13億年的年齡,這是迄今為止觀測到的最遙遠的X射線噴射,使天文學家能夠一瞥與早期宇宙中超大質量黑洞生長相關的爆炸活動。星系中心的巨大黑洞可以快速拉入物質,產生類星體現象。當粒子落入黑洞時釋放的能量產生強烈的輻射和強大的高能粒子束,以近乎光速的速度從黑洞中射出。這些粒子束可以與磁場或環境光子相互作用以產生輻射射流。隨著射流中的電子飛離類星體,它們穿過大爆炸后留下的背景光子海洋。當快速移動的電子與這些所謂的宇宙微波背景光子之一發生碰撞時,它可以將光子的能量提升到X射線波段。GB 1428中的射流長度至少為230,000光年,約為整個銀河系直徑的兩倍。這一結果發表在2012年9月1日的“天體物理學期刊快報”上。
SDSS J1106 + 1939,或SDSS J110644.95 + 193930.6,是一個類星體,位于獅子座,西上相(獅子座δ)恒星西南,坐標:11小時6分44.9秒,赤緯+19°39′30″。距離地球115億光年。SDSS J1106 + 1939因其能量物質流出而引人注目,它是類星體最強大物質外流的記錄保持者,內中有一個超大質量黑洞,以每年400個太陽質量的速度吸入物質,并以8,000 公里 / 秒的速度噴射。光度比太陽亮2萬億倍,是有史以來最明亮的類星體之一。類星體的視覺強度約為視星等19。
TN J0924-2201(無圖像),是已知最遙遠的射電星系之一,位于長蛇座,天廟(羅盤座θ)恒星北部,坐標:9小時24分19.9秒,赤緯-22°1′41″。紅移z=5.2,其光線到達地球要125.23億年,距離地球262.31億光年。由威爾·布魯蓋爾(WillBreugel)等合作者于1999年使用夏威夷凱克望遠鏡進行觀測發現。2011年的一項研究是由來自日本愛媛大學和京都大學用夏威夷昴星團望遠鏡收集到的數據,并用暗天體照相機和光譜儀(FOCAS)的聯合小組進行分析星系的化學成分,令人驚訝的是,在宇宙歷史上如此遙遠且處于如此早期的星系中,首次發現大量碳存在于大爆炸之后僅僅十多億年,這導致得出的結論是碳至少在125億年前已形成。
Q0906 + 6930(無圖像),是已知最遙遠的星系之一,紅移5.47,其光線到達地球要127億年,于2004年7月發現,核心是個超大質量黑洞,質量約為太陽質量的20億倍(銀河系的質量約為5,800億太陽質量),體積大約是太陽系體積的1000倍,這是有史以來最大規模的黑洞之一。由于這個星系以大約285,803 公里 /秒(光速為299,792公里 /秒)的速度遠離地球,目前這個星系距離地球估計約為260億光年。位于大熊座,少輔(右垣四)(大熊座d或24)恒星西面,坐標:9小時6分30.75秒,赤緯+69°30′31″。
SDSS J1000 + 0221,位于六分儀座,六分儀座α星北面,坐標:10小時0分18.5秒,赤緯+2°21′39″。是其中z的紅移星系= 1.53(相當于宇宙只有38.4億年的時候),是由海德堡的馬克斯·普朗克天文研究所使用由哈勃望遠鏡檢測到的圖像發現,天文學家從SDSS J1000 + 0221獲得四倍遠程星系的圖像,進一步證明比廣義相對論,愛因斯坦的理論所預測的。所以它強調一個年輕的矮星暴星系,質量約100億個太陽質量,在發現時計算距離地球為97.9億光年(紅移z = 3.347)。
XDCP J0044.0-2033,綽號為寶石(Gioiello),是一個巨大的星系團,位于鯨魚座西南,土司空(鯨魚座β)恒星南面,坐標:0小時44分5.3秒,赤緯-20°33′59″。距離地球70億光年,紅移z = 1.579,2013年9月8日至11月24日期間被發現6次,于2014年12月公布。錢德拉X射線天文臺的觀測顯示,檢測到大約90個星系,其總質量相當于約500萬億倍的太陽質量(500 ?(6.3 ± 1.6)× 1012太陽質量M⊙)。
IDCS J1426.5 + 3508星系團,簡稱IDCS 1426,位于牧夫座,招搖星(牧夫座γ)南面,坐標:14小時26分28.8秒,赤緯+35°7′48″。是一個極其龐大的年輕星系團,目前看到的狀況相當于宇宙只有38億年的時候,距離地球100億光年,估計總質量約為500萬億太陽質量。由斯皮策太空望遠鏡于2012年發現,然后使用哈勃太空望遠鏡和夏威夷凱克天文臺觀測到IDCS 1426以確定其距離,通過錢德拉X射線太空望遠鏡的觀測,在X射線波段中,發現大約90%的星團由暗物質組成,這種物質只能通過對由原子組成的正常物質的引力進行檢測。
IDCS J1426.5 + 3508星系團中,哈勃太空望遠鏡通過引力透鏡可見遠程星系。
IDCS J1426.5 + 3508X射線圖像,錢德拉X射線太空望遠鏡拍攝。
XMMXCS 2215-1738,是距離地球100億光年的星系團,位于寶瓶座,壘壁陣五(寶瓶座ι)恒星南面,坐標:22小時15分58.5秒,赤緯-17°38′2″。其紅移值為z = 1.45,于2006年在英國蘇塞克斯大學的研究人員對XMM牛頓衛星和夏威夷島凱克天文臺望遠鏡圖像進行分析中發現。當宇宙只有30億年時,它已經演變成一個星系團。包含數百個紅色星系,它周圍是星系間氣體,溫度為1000萬度。其質量估計為500萬億太陽質量。
EQ J221734.0 + 001701星系,也被稱為SSA22原超星系團,位于寶瓶座,危宿一(寶瓶座α)恒星東邊,紅移z = 3.1,一個原始星團,原始星系的坐標:22小時17分34.0秒,赤緯+0°17′1″。距離地球120億光年,最初發現于1998年。在2006年,宣布了一個寬度為2億光年的絲狀結構。這種結構是由日本仙臺東北大學的涼介山內及其同事在2005年發現的,發現于宇宙中含有大量氣體的區域。這是一個非常遙遠的結構,因為我們正在觀察可追溯到120億年前的事物。該物體由高紅移恒星形成的星系被稱為萊曼斷裂星系(Lyman-break)和大氣泡組成,如萊曼-α斑點(Lyman-alpha)和萊曼-α射線,構成其氣態細絲狀態,構成這個巨大結構的一些氣泡范圍超過40萬光年,幾乎是仙女座星系直徑的兩倍。一些科學家認為,這些巨大的氣泡是在早期宇宙中出現的大質量恒星爆發后以超新星的形式爆炸并噴射出周圍的氣體。使用位于夏威夷島的冒納克亞火山上的斯巴魯(昴星團)和凱克望遠鏡觀察這些細絲,認為這種結構一部分的星系和氣泡沿著大爆炸后大約20億年形成的三條彎曲的絞線或手臂排列。
EQ J221734.0 + 001701星系(右上角)
PKS 2000-330類星體,也稱為QSO B2000-330,是位于人馬座中的類星體,靠近顯微鏡座,在1982年確定時,它是已知的最遙遠和最明亮的物體。紅移3.77,來自這個活躍星系的光估計需要117億年才能到達地球。這個星系的估計速度為274,681公里 /秒(光速為299,792公里 /秒),目前這個星系的距離地球估計約為227億光年。狗國三(人馬座62)恒星南面,坐標:20小時3分24.1秒,赤緯-32°51′45″。
星系IDCS J1426,距離地球100億光年,質量是太陽的近500萬億倍。
JKCS 041,是一組星系,位于鯨魚座,蒭藁增二(鯨魚座ο)恒星東部,坐標:2小時26分44.0秒,赤緯-4°42′37″。2009年發現,距離地球102億光年,至少有19個星系組成。
CL 1358 + 62星系團,又稱ClG 1358 + 62,是個紅移z = 0.33的星系團,距離地球約39億光年,利用其引力透境效應,可觀測宇宙中最遠的物體。美國天文學家于1997年7月31日利用引力透鏡系統發現星系CL 1358 +62 G1,它的紅移記錄為z = 4.92,相當于宇宙形成后約39億年,處在宇宙發展的早期階段。距地球約260億光年。在發現后不久,通過凱克望遠鏡測量了它的紅移,與CL 1358 + 62 G1一起,在該星團中又發現了另一個星系CL 1348 + 62 G2,其紅移為z = 4.92。位于天龍座,右樞(右垣一)(天龍座α)恒星西南,天乙(天龍座10)恒星西南,坐標:13小時59分54.9秒,赤緯+62°30′36″。圖像中在白色矩形中我們可以看到星系CL1358+ 62 G1。
萊曼 - 阿爾法斑點1號(Lyman-alpha blob 1)或LAB-1,位于寶瓶座,危宿一(寶瓶座α)恒星北面,坐標:22小時17分25.97秒,赤緯+0°12′39″。是一個巨大的宇宙氣體云,距離地球約115億光年,紅移(z)為3.09。2000年由天文學家查爾斯斯泰德爾(Charles Steidel)及其同事在美國加州帕洛馬山天文臺用200英寸(5.08米)海爾望遠鏡測量高紅移星系時意外地發現,當它們遇到兩個物體時,這兩個物體將被稱為萊曼 - 阿爾法斑點,并發射大量氫氣體。測量直徑為300,000光年,比銀河系大三倍。歐洲南方天文臺的超大望遠鏡成像表明,在斑點周圍形成一個巨大的環。關于為什么這個物體發射萊曼-α輻射仍然不清楚。據認為,光現來自斑點中心區域內的星系。這種強度的光可以來自活躍的星系或主動吸收物質的超大質量黑洞。
萊曼 - 阿爾法斑點1號
萊曼 - 阿爾法斑點1號(左),見于萊曼-α輻射(黃色),紅外(紅色)和紫外(藍色)。斑點左上方的圓形藍色物體是一個巨大的星系。右圖:藝術家對從相對較近的視角看萊曼 - 阿爾法斑點1號的樣子的印象。
SDSS J1229 + 1122(無圖像),又稱為SDSS J122952.66 + 112227.8,是一個恒星,是一個距離地球5400萬光年的不規則星系IC 3418尾部的藍色超巨星O型恒星,它由星系IC 3418照亮了一個星團和星云氣體。紅移z = 1.5,是最遙遠的已知恒星之一,于2017年6月使用夏威夷島的斯巴魯(昴星團)望遠鏡發現。恒星及其星系位于室女座星系團中。恒星照射的氣體星團塊稱為D3或IC3418 D3。室女座北部,近后發座,九卿一(室女座ρ)恒星西部偏北,坐標:12小時29分52.66秒,赤緯+11°22′27.8″。
IC 3418,也稱為MCG 2-32-92,PGC 41207和UGC 7630,是一個以其潮汐尾巴而聞名的星系,位于室女座,它是在與距離地球大約5400萬光年的室女座星系團相撞后形成,是許多星暴的家園。這個星系被認為是從一個矮小的不規則星系發展成一個矮的橢圓星系,通過從星際空間汲取它的氣體,使氣體變得貧乏,同時集中了潮汐尾巴的氣體,形成了有許多恒星“火球”。在尾巴內是有史以來第二個最遙遠的恒星,截至2013年,藍色超巨星SDSS J122952.66 +112227.8,照亮了一團氣體。距離地球大約200億光年,最大直徑1千光年,是由美國天文學家羅亞爾·哈伍德·弗羅斯特(Royal Harwood Frost)(1879年2月25日- 1950年5月11日,)于1904年5月10日發現的。室女座北部,近后發座,九卿一(室女座ρ)恒星西部偏北,坐標:12小時29分42.5秒,赤緯+11°24′3″。
俾彌呼星云(Himiko)(無圖像),2008年由一個日本天文團隊發現,以3世紀(公園220-265年中國的三國時期)的日本薩滿(巫師)女王俾彌呼命名(Himiko或Pimiko)。是一種大型氣體云,在發現時,研究人員稱它“可能代表了早期宇宙中發現的最大物體”,位于鯨魚座,天倉四(鯨魚座ζ)恒星東南,坐標:2小時17分57.6秒,赤緯-5°8′44″。紅移z = 6.595,它的光線到達地球大約要129億年,這種星際氣體云被認為是一種原生天體,在形成過程中被捕獲。除氫和氦之外缺乏任何化學元素,也沒有任何光譜特征,說明了物體的極端原始性。直徑55,000光年,是銀河系直徑的一半,質量估計在900億到500億太陽質量之間,其恒星每年形成率超過34個太陽質量。
SSA22-HCM1(無圖像),是一個遙遠的恒星,是個萊曼-α發射體(LAE)類型的星系,位于寶瓶座,它的光到達地球要126.6億年,紅移z = 5.74。于1999年由夏威夷大學和劍橋大學的天文學家團隊使用位于夏威夷的凱克望遠鏡發現。位于寶瓶座,危宿一(寶瓶座α)恒星東面,墳墓二(寶瓶座γ)恒星北面,坐標:22小時17分39.7秒,赤緯-0°13′49″。
RD1星系或0140 + 326 RD1星系,是一個遙遠的星系,于1998年3月通過CL 1358 + 62星系團的引力透鏡發現。其紅移測量值為z = 5.34,這個星系的光線需要大約125億年才能到達地球,目前距離地球估計約為260億光年。位于三角座,婁宿增六(三角座α)恒星西北,坐標:1小時43分42.8秒,赤緯+32°54′0″。
CL J1001 + 0220星系團,是最遙遠的已知星系團,位于六分儀座,六分儀座α星西面,坐標:10小時6分56.96秒,赤緯+2°2′9″。錢德拉X射線太空望遠鏡與智利阿塔卡馬大型毫米波陣列于2016年發現,它的紅移為z = 2.506,距離地球為111億光年。星系團似乎正在經歷形成的階段,該星系團由17個星系組成,最接近其中心的11個大質量星系中有9個是星爆星系,以每年約3,400個太陽的速度形成新的恒星。
HCM-6A(無圖像),是一個遙遠的恒星,是個萊曼-α發射體(LAE)類型的星系,紅移= 6.56,它發出的光線要128億年到達地球。距離地球128億光年,發現時是已知最遠的天體。由夏威夷大學的伊斯特·胡(Esther Hu)領導的團隊于2002年在夏威夷凱克天文臺望遠鏡,通過利用阿貝爾370星系的引力透鏡的效果發現。HCM-6A位于Abell 370星系團的后面,鯨魚座的M77 星系附近,天囷九(鯨魚座δ)恒星東南邊,坐標:2小時39分54.7秒,赤緯-1°33′32″。這使得天文學家能夠使用Abell 370作為引力透鏡來獲得更清晰的物體圖像。
Abell 370(阿貝爾370),是一個星系團,距離地球約60億光年,位于鯨魚座,天囷九(鯨魚座δ)恒星東南邊,坐標:2小時39分50.5秒,赤緯-1°35′8″。它的核心由幾百個星系組成。2002年,天文學家利用這種透鏡效應發現了距離地球128億光年的恒星HCM-6A。當時它是已知最遠的星系。
Abell 370星系團,如同愛因斯坦重力理論所預測的,扭曲了它后面星系所發出的光,產生了多個變形的影像。天體巨大重力透鏡效應的強度和它的質量有關,不過影像中這群泛黃星系的可見物質,只占造成這些背景星系弧狀影像所需要質量的百分之一而已!事實上,造成這種宇宙空間扭曲,并產生這種重力透鏡效應的大部份質量,是一種仍然很神秘的暗物質。我們估計星團的主要重力來源是不可見的暗物質,完全是來自觀測它們所扭曲的背景星系影像,以及它們如何把影像會聚成影像弧。觀看這樣的圖像,一定要認真仔細喲。
Abell 370星系團
Abell 370星系團
博格-58星系(BoRG-58),是最遙遠的已知星系團,是位于牧夫座的星系團,紅移z = 7.6,在光的傳播時間131億年前,離宇宙大爆炸僅6億年的時代。在原始星團,已經確定了五個年輕的星系,宇宙中存在的氫氣從幾乎完全中性的狀態變為幾乎完全電離的時期。這五個星系很小,大小約為1 / 20的銀河系,但它們具有相當的亮度。天槍三(牧夫座θ)恒星東南,坐標:14小時36分55.11秒,赤緯+50°43′9.8″。
LAE J095950.99 + 021219.1星系(圖中為綠點),是迄今為止發現的最遙遠的星系之一,紅移為z = 6.944,相當于130億年前,光線顯示了它在大爆炸后8億年的狀況,于2012年夏天由智利拉斯坎帕納斯天文臺發現。位于六分儀座,六分儀座α星西部,坐標:9小時59分50.5秒,赤緯+2°12′19″。
智利拉斯坎帕納斯天文臺
SDSS J1030 + 0524(無圖像),星系的名稱來源是美國新墨西哥州阿帕契(Apache Point)天文臺發布的斯隆數位巡天調查(SloanDigital Sky Survey)(SDSS)天體目錄。是已知最遙遠的類星體之一,紅移z = 6.28,2001年發現。
阿帕契天文臺
SPT-S J034640-5204.9星系,SPT是南極望遠鏡(South PoleTelescope)的縮寫,SPT-SJ034640-5204.9是位于南極洲南極的阿蒙森 - 斯科特基地的南極望遠鏡發現而命名。是最遙遠的星系之一,位于時鐘座,紅移Z = 5.6559,其對應于光傳播到地球要127.05億年,這意味著宇宙大爆炸只有十億多年的時候,距離地球269.79億光年。金魚一(劍魚座γ)恒星西部,坐標:3小時46分41.1秒,赤緯-52°5′2″。
SPT-S J034640-5204.9星系的合成圖像,兩個星系合并后星爆的模擬圖像
南極望遠鏡
UDFj-39546284星系,是極遠的星系之一,由天文學家伊林沃思(G. Illingworth)(加利福尼亞大學)和博文斯(R.Bouwens)(加州大學和萊頓大學)的團隊在2009年和2010年發現,于2011年1月27日報道的恒星結構的名稱,2012年11月利用哈勃和斯皮策太空望遠鏡發現它紅移z = 11.9,屬于宇宙黑暗年代后宇宙中第一個增亮和電離的星系,是發現的最古老和最遙遠的星系,它在宇宙年齡只有3.8億年時期,它比銀河系小約一百倍,光線大約經過133億年才到達地球。2013年3月分析表明,這種來源更可能是一個低紅移闖入者,其光譜中的極端發射線產生了非常高的紅移源,紅移z = 2.2,光線到達地球的時間為107億年,研究表明,物體可能不是星系,而是一個恒星的對象。位于天爐座,天苑增四(天爐座α)恒星東部,坐標:3小時32分39.54秒,赤緯-27°46′28″。
UDFj-39546284星系
哈勃太空望遠鏡UDFj-39546284的圖像(在圖像中心看作是紅色斑點)
UDFy-38135539星系,也稱為HUDF.YD3,是一個哈勃超深空域(UDF)星系標識符。位于天爐座,天苑十四(波江座τ7)恒星南部,坐標:3小時32分38.13秒,赤緯-27°45′53.9″。于2009年9月哈勃太空望遠鏡發現。自2010年10月以來,他們的紅移被稱為z = 8.55,相當于132億年前,目前距離地球為303億光年,是宇宙中最早和遙遠的已知物體之一。星系UDFy-38135539今天到達太陽系的光線顯示了它在大爆炸后6億年的狀況,大部分空間都被氫氣吸收,并吸收了年輕星系的紫外線。據估計它含有大約十億顆恒星,其質量相當于銀河系恒星總質量的百分之一左右,星系的直徑是銀河系的十分之一。
UDFy-38135539星系
UDFy-33436598星系,是哈勃太空望遠鏡在哈勃極光深場(XDF)中與星系UDFj-39546284和UDFy-38135539一起發現的遙遠星系。最初UDFy-33436598的紅移為z = 7.6,隨后重新確定為z =7.9。此外,還發現了一顆超新星z = 1.55,稱為超新星第一(SupernovaPrimo),這是迄今為止觀測到的最遙遠的超新星。位于天爐座,天苑增四(天爐座α)恒星東部,坐標:3小時32分33.43秒,赤緯-27°46′59.8″。
天貓弧星云(Lynx Arc),于2003年在夏威夷島莫納克亞天文臺發現,被認為是迄今為止發現的最熱的恒星形成區域。位于天貓座,上臺一(大熊座ι)恒星南部,上臺增五(天貓座35)恒星西側,坐標:8小時48分48.7秒,赤緯+44°55′49.6″。距離地球的大約120億光年,發現了約100萬顆藍巨星,而獵戶座大星云只包含4顆藍巨星。比獵戶座大星云亮100萬倍,表面的溫度約為80,000°C。估計宇宙形成后的第一顆恒星在120,000°C或甚至更熱。在我們的太陽系存在之前,120億年前的天貓弧星云已存在。在我們觀察天貓弧星云(LynxArc)時,宇宙只有20億年的歷史。第一批恒星誕生于天貓弧星云(Lynx Arc)前18億年。
G2-1408星系(無圖像),最遙遠的星系之一,于2009年發現,紅移為6.972,光線的傳播到地球為128.8億年,是指宇宙在大爆炸之后還不到10億年的時代。位于天爐座,天庚三(天爐座β)恒星東部,3小時23分57.0秒,赤緯-27°24′48″。
IOK-1星系,最遙遠的星系之一,位于后發座,周鼎一(后發座β)恒星東面,坐標:13小時23分59.87秒,赤緯+27°24′56″。是2006年9月由日本國家天文臺的天文學家正德野(MasanoriIye)和東京大學的和明大田等人使用夏威夷的斯巴魯望遠鏡(昴星團望遠鏡)發現的星系。該星系的紅移測量值為6.964,相當于128.8億年前(大爆炸后僅7.8億年)。
IOK-1星系
A1703-zD6星系(阿貝爾1703-zD6),是一個遙遠的星系,紅移z =7.045,相當于光線到達地球128.9億光年的距離,在宇宙大爆炸之后不到9.1億年。天文學家布拉德利(L.D.Bradley)于2012年在天文物理學雜志上報道,它是一組七個星系的一部分,由星系團Abell 1703的引力透鏡法識別。位于獵犬座北端,七公三(獵犬座21)恒星北面,大熊座北斗六開陽星(大熊座ζ)南部,坐標:13小時15分1.0秒,赤緯+51°50′4.3″。
BDF-521星系(光譜確認),是一個遙遠的星系,紅移為z = 7.008,相當于光線傳播到地球的距離為128.9億光年,在宇宙大爆炸之后不到9.1億年。位于南魚座,敗臼增一(南魚座β)恒星南部,坐標:22小時27分46.66秒,赤緯-35°7′7.7″。
GN-108036星系,是一個遙遠的星系,由斯皮策和哈勃太空望遠鏡于2011年12月發現,并由夏威夷冒納克亞天文臺的斯巴魯XMM-牛頓深空巡天望遠鏡(昴星團望遠鏡)證實,紅移是z= 7.213,意味著它的光線需要近130億年才能到達地球,因此它的形成可以追溯到宇宙大爆炸后的7.5億年。它具有很高的恒星形成率,每年約有100個太陽質量的恒星形成,即比銀河系高約3倍,直徑是銀河系的5倍,質量是銀河系的100倍。位于大熊座,北斗五玉衡星(大熊座ε)東北部,北斗四天權星(大熊座δ)西北部,內廚二(天龍座8)恒星西南,坐標:12小時36分22.68秒,赤緯+62°8′7.5″。
BDF-3299星系,是一個遙遠的星系,紅移z =7.109,相當于光線到達地球129億光年的距離。由阿塔卡馬大毫米陣列(ALMA)和超大望遠鏡(VLT)進行的觀察,在星系旁邊,已經確定了一個外圍紅色區域,這似乎是一個巨大的膨脹氣體云。產生的信號來自氣體云的電離碳,新的恒星正在形成。可以追溯到大爆炸后大約8億年。位于南魚座,敗臼增一(南魚座β)恒星南部,坐標:22小時28分12.26秒,赤緯-35°9′59.4″。
ULAS J1120 + 0641類星體,2010年9月3日發現,于2011年6月29日發布,是截至2017年12月6日已發現的第二個最遙遠的類星體,僅次于ULASJ1342 + 0928。距離地球288.5億光年。紅移z = 7.085,在宇宙大爆炸之后不到7.65億年,大約129億年前。類星體的光度估計為 6.3×1013 太陽光度,是由估計為超大質量黑洞產生的2(+ 1.5 / -0.7)×109的太陽質量。位于獅子座,西上將(獅子座σ)恒星南面,坐標:10小時20分1.48秒,赤緯+6°41′24.3″。
通過對斯隆數字巡天和UKIRT紅外深空測量的觀測產生的類星體ULAS J1120 + 0641(圖像中心附近的小紅點)的視圖。
A1689-zD1星系(阿貝爾1689-zD1),是最遙遠的星系之一,于2008年2月發現,紅移= 7.5(z~7.5),相當于128億年前,即宇宙大爆炸后9億年后,該星系的化學元素(氫,氦,鈹和鋰)很差,它的大小和質量與銀河系相似。通過哈勃太空望遠鏡的近紅外相機和多目標光譜儀(NICMOS)和斯皮策太空望遠鏡的紅外陣列相機觀察,利用引力透鏡的自然現象:通過距離地球約22億光年的星系團Abell 1689重力對時空影響的空間曲率發現,從地球上看到遙遠星系的光線的自然“放大鏡”。距地球約220億光年,位于室女座,角宿二(室女座ζ)恒星西部,平道一(室女座θ)恒星北部,坐標:13小時11分29.9秒,赤緯-0°19′19″。
Abell 1689(阿貝爾1689)的引力透鏡效應(哈勃太空望遠鏡拍攝),阿貝爾1689,位于室女座,距離地球22億光年的一個星系群。是眾所周知的最大質量的星系團之一,它充當了引力透鏡,扭曲了它背后的星系圖像。Abell 1689顯示了超過160,000個球狀星團,是有史以來發現的最大群體。于在2008年被發現時,還發現其中一個孤星系A1689-zD1,是最遙遠的星系之一。角宿二(室女座ζ)恒星西部,平道一(室女座θ)恒星北部,坐標:13小時11分34.2秒,赤緯-1°21′56″。
Abell 1689星系群
Abell 1689星系群中的暗物質(紫紅色)
Abell 1689星系群中的球狀星團
ULAS J1342 + 0928類星體,ULAS名稱來源是UKIRT紅外深空測量或夏威夷冒納克亞山的英國紅外望遠鏡上的WFCAM寬視野相機進行的天文調查,調查結果于2005年開始。是已探測到的最遙遠的類星體,包含最遙遠和最古老的已知超大質量黑洞,據報道紅移為z = 7.54,宇宙大約只有6.9億年時,類星體就存在了。類星體來自一個被稱為“再電離時代”的時代,當宇宙從它的黑暗時代出現起,就有大量的塵埃和氣體從類星體釋放到其宿主星系的星際介質中。據報道,它的光度估計為4×1013 太陽光度。超大質量黑洞是估計為8×108太陽質量,是太陽質量的8億倍。2017年12月6日,天文學家使用廣域紅外巡天探測衛星(WISE)的數據,以及來自智利拉斯坎帕納馬斯天文臺和亞利桑那州的大型雙筒望遠鏡和夏威夷的北雙子座望遠鏡的麥哲倫望遠鏡之一的調查發現,距離地球293.6億光年。截至2017年12月,它是迄今為止觀測到的最遙遠的類星體。位于牧戶座西南,近室女座,大角(牧戶座α)恒星西南,右攝提三(牧戶座υ)恒星西南,室女座天田一(室女座78)恒星北部,坐標:13小時42分8.1秒,赤緯+9°28′38.6″。
廣域紅外巡天探測衛星
SPT0615-JD星系,于2018年1月9日由美國天文學家布雷特·桑姆(BrettSalmon),丹科(Dan Coe),拉里·布拉德利(Larry Bradley)等發現并宣布,紅移z~10,當宇宙只有5億年的年齡時,星系SPT0615-JD就存在了。
Z8_GND_5296矮星系,是一個矮星系,最遙遠的已知星系之一,由德克薩斯大學奧斯汀分校天文學家團隊于2013年10月24日出版的“自然”雜志上發表,紅移= 7.51(Z = 7.51),光線到達地球大約為131億年,被視為宇宙大爆炸后僅7億年的時間。觀測的到該星系以驚人的速度產生恒星,它正在以每年330顆太陽質量的驚人速度形成恒星。距離地球大約300億光年。位于大熊座,北斗五玉衡星(大熊座ε)東北部,北斗四天權星(大熊座δ)西北部,內廚二(天龍座8)恒星西南,坐標:12小時36分37.89秒,赤緯+62°18′8.5″。
EGS-zs8-1星系,是一個非常遙遠的年輕星系,2013年,耶魯天文學家帕斯卡爾·厄施(PascalOesch)在觀看哈勃太空望遠鏡圖像時發現,后來同耶魯大學和加州大學圣克魯茲分校的同事們在2015年5月公布,紅移在z = 7.73,對應于距離地球約130.44億光年的光傳播距離。這個星系距離地球大約300億光年,EGS-zs8-1誕生于大爆炸后6.7億年,質量估計約為銀河系當前質量的15%。每年形成恒星約800個太陽質量的物質,到達地球的光線是由EGS-zs8-1中的恒星造成的,這些恒星在發光時已經有1億到3億年的歷史。位于牧戶座,天槍三(牧戶座θ)恒星北側偏西,坐標:14小時20分34.89秒,赤緯+53°0′15″。
GRB 090423星系,是一個非常遙遠的年輕星系,位于獅子座,軒轅十三(獅子座η)恒星西部,坐標:9小時55分33.0秒,赤緯+18°8′58.9″。是由尼格·格雷爾斯雨燕太空望遠鏡于2009年4月23日07:55:19探測到伽馬射線爆發,在爆發觸發后約2.5小時,夏威夷的凱克天文臺英國紅外望遠鏡進行了一系列觀測,在望遠鏡的紅外部分探測到了一個明亮的物體,是爆炸造成的,隨著巨大的恒星及其滅亡,可能已經標志著黑洞的誕生。這次事件發生在大爆炸后大約6.3億年,證實了宇宙中早期確實發生了大規模的恒星誕生和死亡。但直到2011年5月才宣布其光年到達地球估計為131.4億年,紅移大于z =8.2,距離地球300億光年。
GRB 090423星系
夏威夷的凱克天文臺英國紅外望遠鏡
GRB 090429,美國宇航局的斯威夫特衛星于2009年4月探測到的伽馬射線爆發,估計距離為131.4億光年,爆發遠遠超過任何已知的類星體,可能比任何先前已知的星系或伽馬射線爆發更遠。位于獵犬座,近牧夫座。2009年4月29日由前賓夕法尼亞州立大學研究生領導的國際天文學家小組提交一份文件,發現被稱為GRB 090429B的恒星。巴黎天文臺的馬修·萊納特領導的天文學家團隊在2010年報道:GRB 090429距離地球130.7億光年,紅移z~9.4,當宇宙不到當前年齡的4%時,年齡只有5.2億年是的星系,使其成為“宇宙中最早和最遙遠的天體”之一,巨大的伽馬射線從距離地球132.8億光年的GRB 090429B恒星爆發出來。
GRB 090429B星,是2009年4月29日尼格·格雷爾斯雨燕太空望遠鏡觀測到的伽馬射線爆發,在爆發觸發后約2.5小時,北雙子座望遠鏡進行了一系列觀測,在望遠鏡的紅外部分探測到了一個明亮的物體,但直到2011年5月才宣布其距離估計為131.4億光年,紅移大于z = 9.06。位于獵犬座,近牧夫座,梗河三(牧夫座ρ)恒星西部,帝席(牧夫座9)恒星東北,坐標:14小時2分40.1秒,赤緯+32°10′14.6″。
尼格·格雷爾斯雨燕太空望遠鏡
夏威夷冒納凱亞火山的北雙子座望遠鏡
EGSY8p7星系,也稱為EGSY-2008532660,是一個最早和遙遠的星系之一,其光譜紅移為z = 8.68(光度紅移8.57),距離地球的光傳播距離為132億光年。因此,在132億年的時候,觀察到大爆炸發生在5.7億年之后。在2015年5月被加州理工學院的研究人員使用夏威夷島冒納凱亞火山的凱克天文臺望遠鏡發現了這個星系,2015年7月宣布。位于牧戶座,天槍三(牧戶座θ)恒星北側偏西,坐標:14小時20分8.5秒,赤緯+52°53′26.6″。
夏威夷的凱克望遠鏡
MACS J1149 + 2223星系團,哈勃太空望遠鏡的圖像,是位于獅子座的星系團,距離地球53億光年,紅移z = 0.544。由于引力透鏡的影響,哈勃太空望遠鏡的觀測結果,識別出極遠超新星SN Refsdal的四重圖像(所謂的愛因斯坦十字架),紅移z = 1.49,以紀念挪威天體物理學家斯尤爾·里夫斯代爾(Sjur Refsdal)命名。位于獅子座,太子星(獅子座93)北面,坐標:11小時49分35.09秒,赤緯+22°24′10.9″。
SN Refsdal超新星和星系簇MACS J1149.6 + 2223。最上面的圓圈顯示了超新星SNRefsdal在1995年可以看到的位置(但實際上沒有觀察到)。最下面的圓圈顯示了SN Refsdal超新星生成四幅圖像的星系,是2014年末發現的。
SN Refsdal超新星,是第一個被探測到的多重透鏡超新星,是由星系MACS J1149.6 + 2223引力透鏡現象發現。名稱是為了紀念挪威天體物理學家斯尤爾·里夫斯代爾,它在1964年提出了利用引力透鏡效應來研究宇宙的膨脹或發現超新星。觀測是使用哈勃太空望遠鏡進行的。SN Refsdal主星系的紅移為z = 1.49,光線到達地球要93.4億年,距離地球144億光年。引力透鏡產生多個超新星圖像,橫向排列在位于z = 0.54的橢圓星系周圍,呈十字形圖案,這種現象被稱為愛因斯坦的十字架。這些顯示讓天文學家探測宇宙的膨脹速率,了解重子物質和暗物質在星系中的分布起到許多作用。位于獅子座,太子星(獅子座93)北面,坐標:11小時49分35.45秒,赤緯+22°23′44.84″。
左邊的圖像顯示了星系團MACS J1149.5+ 2223的深部觀測的一部分。圓圈表示超新星SNRefsdal最新外觀的預測位置。在右下角可以看到2014年底的愛因斯坦十字架。右上角的圖像顯示了哈勃太空望遠鏡2015年10月的觀測結果,在觀測開始時拍攝,以探測超新星的最新外觀。右下圖顯示了2015年12月11日SN Refsdal超新星的發現,正如幾種不同模型預測的那樣。
A2744-JD,或[ZSM2014] YD4,是一個非常遙遠的星系,通過阿貝爾2744星系團的引力透鏡現象由哈勃太空望遠鏡發現,紅移z= 8.38,因此,在宇宙大爆炸后大約6億年左右時顯示的星系,其光照大約需要131.13億年才能到達地球。A2744-JD是一個小的原始星系,據計算,它的直徑只有850光年,質量約為4千萬太陽質量,恒星形成率每3年就會出現一顆恒星。位于玉夫座,玉夫座ζ星東部,坐標:0小時14分21.2秒,赤緯-30°23′50.1″。
阿貝爾2744星系團和A2744-JD星系
A2744_YD4星系,或[ZSM2014] YD4,是一個非常遙遠的年輕星系,通過阿貝爾2744星系團的引力透鏡現象由哈勃太空望遠鏡發現,紅移=8. 38(Z = 8.38),它的光線130.1億年達到地球。距離地球300.177億光年。2015年使用哈勃太空望遠鏡首次將該星系確定為可能的遙遠星系。因為這個星系位于大規模的星系團Abell 2744后面。2017年觀測到它并探測到少量星塵和發射光,標志在宇宙大爆炸之后僅6億年左右時顯示的星系,其光照大約需要131.13億年才能到達地球。A2744_YD4似乎微紅色彩,恒星形成率每年出現20顆恒星。觀察顯示的含有如氧,鋁,硅和碳較重的許多化學元素,存在非常熱的星際塵埃物質。位于玉戶座,玉戶座κ1恒星南側,玉夫座ζ星東部,坐標:0小時14分24.9秒,赤緯-30°22′56″。
星系團Abell 2744的壯觀景色,可以看到宇宙只有大約6億年前一個叫做A2744_YD4星系,是一個非常微弱的星系。
引力透鏡星系Abell 2744,綽號為潘多拉星系團(Pandora's Cluster),位于玉夫座,玉夫座η星西南,坐標:0小時14分19.5秒,赤緯-30°23′19″。距離地球35.2億光年,是一個巨大的星系團,由于同時堆積了至少四個獨立的,較小的星系團,這些星團在3.5億年的時間內發生。星系團中的星系占其質量的不到5%。氣體(約20%)非常熱,只能在X射線上發光。暗物質占星系團質量的75%左右。
阿貝爾2744星系團,由引力透鏡揭示的極其遙遠的星系(2014年10月16日)。
阿貝爾2744星系團
阿貝爾2744星系團引力透鏡的影響,探測遙遠的星系。
阿貝爾1835 IR1916(Abell 1835 IR1916),也稱為星系 Abell1835 IR1916,阿貝爾(Abell)目錄即行星狀星云(Planetary Nebulae)由美國天文學家喬治·阿貝爾于1966年創建。位于室女座的一個星系,天田二(室女座τ)恒星北側,坐標:14小時1分0.0秒,赤緯+2°54′44″。由歐洲南方天文臺的法國和瑞士天文學家于2004年3月1日發現,根據阿貝爾1835星系團的引力透鏡吸引,發現后面的阿貝爾1835IR1916。阿貝爾1835 IR1916的紅移系數為z~10.0,這意味著距離目前約是132億年前,大爆炸后僅僅4.7億年,非常接近宇宙中第一個恒星形成的爆發。也意味著它距離地球約為132億光年。圖像中透鏡狀Abell 1835(上部)的核心位置與星系Abell 1835 IR1916(白色圓圈)的位置。
阿貝爾1835(Abell 1835),位于室女座,坐標:14小時1分0.0秒,赤緯+2°51′0″。是一個星系團,距離地球大約1000萬光年,也是一個有引力透鏡背景的星系,該星系群的紅移速度大約為75,900公里/ 秒。在2004年,利用這個星系團的引力透鏡發現一個最遙遠的星系,星系Abell 1835 IR1916。
MACS 1149-JD星系,也被稱為MACS 1149-JD1,PCB2012 3020,是地球上已知最遠的星系之一,2012年哈勃太空望遠鏡和斯皮策太空望遠鏡,使用MACSJ1149 + 2223星系團引力透鏡發現,是已識別的最遙遠的已知星系之一,其紅移約為z = 9.11,或光線達到地球約132億光年,質量是銀河系質量的百分之一,使用智利阿塔卡馬大毫米-亞毫米(ALMA)射電望遠鏡,在星系中發現了電離氧。位于獅子座,太子星(獅子座93)北面,坐標:11小時49分33.6秒,赤緯+22°24′46″。
MACS1149-JD星系
智利阿塔卡馬大毫米-亞毫米陣列望遠鏡
MACS J1149恒星,是一個孤星,也被稱為伊卡洛斯(Icarus),2016年4月29日,在使用哈勃太空望遠鏡研究超新星的過程中,使用MACS J1149 + 2223星系團引力透鏡,發現了這顆藍色超巨星,距離地球大約90億光年,是個最遙遠的個體恒星,紅移z =1.49,平均距離為140億光年,截至2018年4月初公布,來自恒星的光在大爆炸后44億年。表面溫度11,000 - 14,000 K。根據共同發現者帕特里克凱利的說法,這顆恒星至少比觀測到的最遠的恒星(SDSS J1229 + 1122)寬一百倍,并且是第一顆放大的個體恒星。位于獅子座,太子星(獅子座93)北面,坐標:11小時49分35.59秒,赤緯+22°23′47″。上圖為2016年的圖像(右下方,箭頭所指)和2011年的圖像(右上,箭頭所指)。
M0416 8958星系,位于波江座,天苑十六(波江座τ9)恒星東面,坐標:4小時16分8.0秒,赤緯-24°3′0″。是已發現的原始宇宙的遙遠星系,2015年通過哈勃太空望遠鏡觀測,利用由距離地球約42.9億光年的星系團MACS J0416.1-2403產生的引力透鏡現象發現。M04168958是一個緊湊的星系,該物體的大小與大麥哲倫星云相當,它的形象可以追溯到宇宙的極早期,紅移Z=10.112,其光照約134億年才能到達地球,年齡為大爆炸后約4億年。發現者團隊給它起了一個綽號為泰安(TaynaGalaxy),用智利,玻利維亞和秘魯之間的安第斯山脈的艾馬拉語的話來說,意味著是第一個出生的人。
引力透鏡MACS J0416.1-2403星系群,位于波江座,天苑十六(波江座τ9)恒星東面,坐標:4小時16分9.0秒,赤緯-24°3′58″。是一個星系群,紅移為z = 0.396,相當于42.9億光年。大約有40億個太陽光亮,質量為1.15 x 1015 太陽質量,相當于160萬億太陽質量。2015年觀測星系群,通過引力透鏡現象產生了多個遙遠星系的圖像。哈勃望遠鏡在可見光觀測下和錢德拉X射線測射時,發現了一個遙遠的星系,即M04168958,紅移為~10,其形象可以追溯到宇宙生命的早期,大爆炸后大約4億年。
MACS0416.1-2403星系群,距離我們大約40億光年。
MACS J0416.1-2403星系群
GN-z11星系,或GNS-JD2,星系的名稱來源于北天大天文起源深度調查(GOODS-North)(GN)調查。是在大熊座中發現的高紅移星系,GN-z11是目前可觀測宇宙中最古老,最遙遠的已知星系。GN-z11的光譜紅移為z = 11.09,距離地球約320億光年(98億秒差距)的適當距離。該物體的名稱來自哈勃太空望遠鏡,斯皮策太空望遠鏡和錢德拉X射線太空望遠鏡的大型的天文臺起源深度調查北方(GOODS-North)(縮寫GN)星系中的位置及其高宇宙紅移數(GN + z11)。北斗五玉衡星(大熊座ε)北部,內廚二(天龍座8)恒星南面,坐標:12小時36分25.46秒,赤緯+62°14′31″。是由美國天文學家帕斯卡爾·厄施,加布里埃爾布拉默和加思伊林沃思從2014年哈勃太空望遠鏡進行宇宙深處紅外星系調查(CANDELS)和大天文臺宇宙起源深度測量北方的數據調查(GOODS))觀察中發現。2016年3月發現公布的調查結果顯示,GN-z11被觀察到它存在于134億年前(宇宙年齡為138億年),即大爆炸后僅4億年。星系中閃耀著明亮的年輕藍色恒星,但在這張照片中看起來是紅色的,因為它的光被宇宙的膨脹拉伸到更長的光譜波長。與銀河系相比,GN-z11大小只有銀河系的1/25,質量只有銀河系的1%,并且形成新恒星大約快20倍。星系中的恒星年齡估計為4千萬年。
哈勃太空望遠鏡
斯皮策太空望遠鏡
錢德拉X射線太空望遠鏡
MACS0647-JD星系,是極遠的星系之一,大質量星系團研究的天文調查(MAssive Cluster Survey)(縮寫MACS)利用哈勃望遠鏡的觀察發現。于2012年11月宣布,紅移z = 10.7 +0.6 / -0.4,相當于光傳播距離133億年,是在宇宙大爆炸后的4.2億年,該星系通過MACSJ0647.7 +7015星系團的重力透鏡效應發現,位于鹿豹座,坐標:6小時47分55.73秒,赤緯+70°14′35.8″。該星系不到600光年寬,包含大約十億顆恒星。左邊的插圖顯示了年輕矮星系的特寫。
MACS J0647 + 7015星系團,其中紅移= 0.592。位于鹿豹座,北斗七星和小北斗星之間,上衛(右垣五)(鹿豹座48)恒星北面,坐標:6小時47分42.0秒,赤緯+70°15′0″。是一個星系團,紅移z = 0.592,這個星團是發現最遙遠星系的引力透鏡。
這張圖片被稱為哈勃極光深場(XDF),結合了過去十年中在狐貍座中拍攝的一小片天空的圖像,長時間曝光發現大約5500個星系,當宇宙不到當前年齡的5%時,我們看到它們中的一些如此遙遠。圖像包含幾個有史以來最遠的物體,其中包括:UDFj-39546284,紅移10.3,是迄今發現的最遙遠星系的候選者,盡管它正在等待光譜確認。超新星Primo,紅移1.55,是迄今為止觀測到的最遙遠的Ia型超新星。UDFy-38135539,紅移為8.6,是距離最遠的星系,其距離通過光譜學獨立證實。UDFy-33436598,紅移為8.6。