http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=1126美國德州大學(University of Texas)天文學家Steven Finkelstein等人,利用哈柏太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)和位在夏威夷的10米凱克1號望遠鏡(Keck I)的觀測資料,發現編號為z8_GND_5296的星系紅移值(redshift, z)高達7.51,相當於處在大霹靂(Big Bang)後約7億年或距今131億年前的宇宙早期,打破了先前z=7.2的記錄,成為新一代的最遠星系記錄冠軍。相關論文發表在2013/10/24出版的自然(Nature)期刊中。
基本上,由於光的傳播需要時間,愈遠的星系所發出的光需要花愈久的時間才能抵達地球,因此距離愈遠的星系代表著它們處在宇宙愈早的時期,就像是在做時光旅行一樣。這些天文學家從哈柏太空望遠鏡的CANDELS深空巡天計畫觀測的近100,000個星系中篩選出數十個紅色星系,然後再利用凱克1號望遠鏡及新設置的MOSFIRE多天體光譜儀(Multi-Object Spectrograph for Infrared Exploration)做進一步的光譜追蹤觀測,想要瞭解星系隨時間演化的狀況,並由此瞭解我們所居住的銀河系是怎麼形成的。這樣的研究目的必須要有非常精密的儀器和技術來計算星系距離,這樣才能得知這些星系究竟處在宇宙那個時期中。
由於宇宙膨脹之故,星系大都正在遠離我們,而且距離愈遠,遠離的速度愈快,在光譜中呈現出的就是愈遠的星系,其譜線向長波長(紅光)一端偏移的量就愈大,即紅位移的數值會愈大。10米的凱克1號望遠鏡配置極靈敏的MOSFIRE多天體光譜儀後,讓Finkelstein等人僅需2個晚上就可以取得43個星系的光譜資料,效率奇高,觀測資料的品質也很不賴。從這些觀測資料中,Finkelstein等人發現z8_GND_5296的紅移量高達7.51,是所有已確認紅移值的星系中最高的,這相當於z8_GND_5296是位在宇宙從大霹靂誕生之後約7億年的時間,或是以現今宇宙138億年的年齡來看,約是位在宇宙僅有現今宇宙年齡5%的極早時期中。
不僅距離之遠讓Finkelstein等人驚訝,z8_GND_5296星系的恆星誕生率也高到嚇人,是銀河系的150倍以上。z8_GND_5296與前一個z=7.2的最遠星系幾乎位在同一個視線方向上,而這個星系也具有極高的恆星誕生率。在同一片天區竟然可以發現兩個這樣的極高恆星誕生率星系,顯見在遙遠宇宙之處,這類極高恆星誕生率區域的數量應該比先前認為的還多得多。
除了利用凱克望遠鏡研究z8_GND_5296之外,這些天文學家還動用了以紅外光進行觀測的史匹哲太空望遠鏡(Spitzer Space Telescope)來測量這個星系中含有多少氧離子,這個測量結果也可以協助這些天文學家確定各星系的恆星誕生率,並排除含有大量塵埃、乍看之下可能與遙遠星系混淆的鄰近星系,避免得出錯誤的結果。