熔岩环星系正在释放出价值一万亿太阳的红外辐射

距离地球10亿光年的星系正在释放出大量的红外光，这是恒星诞生的标志。

这已经很酷了，但它变得更好了：当这个星系发出的光穿越宇宙时，它经过一个巨大的星系团，这个星系团扭曲了它，放大了它的亮度，重复地克隆它，并将它扭曲成一条看起来像融化的金河。

我是说，说真的。看看这个。

哇。

这种华丽的扭曲怪诞被称为WISE J022057.56-383311.4-它最初是由广域红外探测卫星在图像中看到的，数字是它在天空中的坐标；让我们把它简称为J0220——它被挑选出来进行研究是因为天文学家们对一个叫做亚毫米（明亮）星系或SMG的星系群感兴趣。这些星系在红外和射电之间的波长（亚毫米光波长小于一毫米）是明亮的，因为它们制造了许许多多的恒星。当恒星死亡时，它们会产生尘埃、碳颗粒和二氧化硅，当被其他恒星加热时，这些尘埃会发出亚毫米波长的光芒（如果这听起来很熟悉的话，可能是因为我们知道像参宿四这样即将死亡的恒星会产生大量尘埃，这可能是恒星最近变得如此暗淡的原因）。

这些星系在宇宙大约20-40亿年时最为常见。宇宙现在已经有138亿年的历史了，所以这些星系发出的光大约需要100-120亿年才能到达这里。换言之，我们在可观测的宇宙中几乎可以清楚地看到它们。

J0220具有类似于SMG的特征，因此研究它的天文学家随后使用APEX望远镜对其进行了确认，并使用先前观测到的存档数据测量了到该星系超过90亿光年的距离。哈勃图像是由另一位天文学家在2015年拍摄的，用于帮助分析。

图像不是自然色；显示为蓝色的使用绿色滤光片，绿色是绿色和红色的组合，而您看到的红色是来自红外滤光片。这种组合产生了可爱的金色色调。

这就是颜色。那形状呢？

巧合的是，在离我们大约40亿光年的地方，有一个巨大的星系团叫做GAL-CLUS-022058，它几乎正好位于我们和J0220之间。这个星系团是巨大的，有数百个星系，总质量是太阳的100万亿倍。这是很大的重力，它严重扭曲了星团周围的时空。较远星系的光线通过该扭曲，扭曲成弧形，放大成四张独立的图像，平均亮度为18倍。这种效应称为引力透镜效应，你可以在上一篇文章中读到它是如何工作的。

这真的很有帮助！因为透镜使它变亮，所以尽管有扭曲，研究银河系还是比较容易。即使有了它，你也可以看到它是一个螺旋星系，它的蓝色臂表明恒星的形成是活跃的（大质量恒星更蓝更亮，所以当一个星系形成许多恒星时，这些短命恒星主导着可见光的颜色）。

结合所有的观测结果，天文学家们发现J0220正从其中所有温暖的尘埃中发射出红外线，其能量为太阳能量的一万亿倍。银河系本身的恒星数量可能只有我们银河系的一半，但有太多的尘埃将这些光转化为红外线，在这些波长下发出强烈的光芒。

用这个数字来计算恒星形成率表明J0220每年以大约70-170倍太阳质量诞生恒星。这是很多；银河系每年只产生大约2颗恒星，是太阳质量的两倍。我会注意到这个比率是平均值。这可不像J0220每年都会有70-170个新明星出现！首先，恒星的形成需要很长的时间，所以没有一个时刻是恒星诞生的。此外，速率是以质量为单位给出的，但大多数恒星的质量都小于太阳（红矮星，最常见的恒星，其质量或多或少是太阳质量的0.1到0.5倍）。数学有点复杂，但实际上一个太阳质量意味着可能有10颗恒星实际形成。因此，每年70-170个太阳质量转化为每百万年7-17亿颗恒星。

不管你怎么看，都有很多星星！他们出生在我们银河系的速度是我们的50倍或更多。J0220正忙着呢。

宇宙中恒星的形成不是一个常数。星系花了几十亿年的时间才把它们的行为集合起来，并真正开始把它们推出来；大爆炸后大约20-40亿年的时期被称为“宇宙正午”，因为那时恒星形成达到顶峰。总的来说，从那以后它一直在大规模下降。

当时出生的明星就像现在的婴儿潮一代；随着年龄的增长，它们仍然占据主导地位，所以它们是恒星群中的一个关键人口，我们需要了解它们来了解星系的行为。这意味着在可观测的宇宙中观察四分之三的星系，看看这些恒星诞生时发生了什么。J0220似乎是同类中最亮的一个，由于物理上的怪癖和位置上的偶然性，它变得更亮了。

有时，运气在科学中起着重要作用，在这种情况下，也会产生超凡的美，一种具有克里姆特（Klimt）颜色和达利（Dali）形状的自然艺术。科学和艺术共同描绘了年轻的宇宙。