由哥本哈根宇宙黎明中心研究人员领导的国际天文学家小组利用哈勃太空望远镜，对一个近110亿年前的星系进行了研究。与典型的观测相反，星系不是通过它发出的光被发现的，而是通过它吸收的光发现的。该星系本身逃避观测，但附近至少有一个伴星。这些星系共同组成了一个早期星系群，该星系群后来可能演化为类似于我们所居住的本星系群。

天文学家团队研究早期宇宙中的星系群

当我们看到事物时，我们看到它们是因为它们要么发出光(例如太阳或手电筒)，要么因为它们反射其他人发出的光(例如月亮或自行车)。

这通常也是我们寻找近处和远处星系的方式。星系发射整个电磁频谱的光，不同的望远镜可以探测到不同类型的光。

但实际上还有另一种方法，一种依赖于星系吸收光能力的补充方法。

星系阻挡了光线

如果一个星系恰好位于更远、更明亮的光源的视线范围内，那么该星系将吸收一些背景光源的光。这种吸收是由星系恒星之间的气体和尘埃颗粒引起的。然而，这些粒子对所有波长的吸收效果并不相同，但往往会吸收特定波长的光。

如果我们随后对背景“灯塔”进行光谱(即显示我们在每个波长看到多少光的观察)，我们会在光谱中看到明显的吸收“孔”，表明有东西阻挡了光。

根据我们看到“空洞”的确切波长以及丢失的光量，我们可以推断出前景星系的各种物理特征。

明亮的背景源原则上可能是另一个星系，或者有时是一颗爆炸的恒星，但更常见的是类星体;星系极其明亮的核心，其周围有一个超大质量黑洞。

吸收的光揭示了星系的一些物理特征，但不是全部。如果我们想了解更多，我们可以尝试寻找天空中同一区域发出的光。

问题?它恰好或几乎恰好位于明亮类星体的前面。这实际上就像试图在体育场投影仪前观察萤火虫一样。

尽管如此，这正是哥本哈根宇宙黎明中心的天文学教授约翰·芬博(JohanFynbo)喜欢挑战自己的事情。

“为了寻找吸收星系，我们首先寻找特别红色的类星体，”芬博解释道。“因为星尘倾向于吸收蓝光而不是红光，所以如果前景中有一个尘埃星系，类星体就会变红。”

这种方法使得Fynbo和他的合作者检测到了多个这样的吸收器。下一步也是最困难的一步是仔细寻找引起吸收的星系发出的光。

我们当地星系团的分身?

最近，该团队开始寻找来自近110亿年前的特定吸收体的光，并选择它是因为它会导致背景类星体显着变红。这种吸收器的非凡之处在于它比大多数其他吸收器吸收更多的光。这表明它是一个相当成熟的星系，也许类似于银河系。该文章已被《天文学与天体物理学》杂志接受发表，目前可在arXiv预印本服务器上获取。

“我们在缺失的光线中发现的特征告诉我们一些有关前景星系中尘埃的信息，”也参与了这项研究的宇宙黎明中心副教授莉斯·克里斯滕森说。“事实上，这些尘埃似乎类似于我们在银河系和邻近星系之一中看到的尘埃。”

遗憾的是，尽管团队付出了努力，但仍无法检测到吸收器的发光对应物。最有可能的是它几乎正好位于类星体的前面。另一方面，他们在附近发现了另一个星系——一个似乎高度形成恒星的星系。可能还有更多。

星系彼此距离如此之近，以至于它们受到引力的束缚，不会被宇宙的膨胀拉开。这意味着，在未来，它们将形成一个“星系群”，就像我们的本星系群一样，由银河系、仙女座星系和大量较小的卫星星系组成。

“这使得这些星系的研究变得更加有趣，”芬博说，他未来计划利用拉帕尔马岛的北欧光学望远镜和其他望远镜重新审视这个领域——两者的目的都是寻找该星系团的其他成员，并希望能够揭开引起吸收的星系的面纱。