詹姆斯韦伯太空望远镜发现3个我们的宇宙的最早星系

By Sharmila Kuthunur

published 9 hours ago

James Webb Space Telescope

    “你可以说这些是我们从来已经见过的第一个星系形成的'直接'图像”。

一位艺术家的当我们的宇宙仅几亿岁老时一个星系形成的概念。 (Image credit: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI))

    用詹姆斯韦伯太空望远镜的天文学家已经发现了他们说是我们的宇宙的最早的三个被发现当宇宙只是4亿岁到6亿岁老时积极的形成的星系。

    在詹姆斯韦伯太空望远镜的图像中，这个星系三重奏像吃食在附近氦和氢上的模糊的红色污迹一样。在数百万年上正是这些维持这样星系随它们生长的元素帮助将它们形成我们跨宇宙看到的熟悉的椭圆和螺旋。

    该研究的主要作者丹麦宇宙黎明中心（DAWN）的天体物理学家卡司泊尔埃姆亨茨在一份声明中说，“你可以说这些是我们从来已经见过的第一个星系形成的'直接'图像，而詹姆斯韦伯之前已经向我们展示了在演化的后期阶段的早期星系，在这里我们见证它们的非常诞生，这样宇宙中第一批恒星系统的构建”。

    大爆炸后大约40万年，我们的宇宙被预示进入黑暗。这在太空已经从它的从前混沌和灼热的自我冷却下来到足以允许中性氢原子来形成之后发生，这些氢原子以一个不透明的原始雾笼罩着宇宙。在大爆炸后大约10亿年，当来自第一代恒星的光淹没宇宙时这种雾散去。最近的研究已经表明，在宇宙的最初几亿年期间形成的矮星系打包有一个令人惊讶丰富的冲击力来驱动这种雾消除过程。

    该研究的合著者达拉奇哇森在大学声明中说，“这是我们在我们的观测中看到的开始的过程” ，亨茨在美国宇航局的一份声明中补充道，“这些星系就像在一个否则中性不透明气体海洋中波光粼粼的岛屿一样”。

詹姆斯韦伯太空望远镜的当我们的宇宙仅4亿岁到6亿岁老时一个星系形成的图像。  (Image credit: Kasper E. Heintz et al./Science)

闪闪发光的宇宙三重奏的遗产

    詹姆斯韦伯太空望远镜的强大红外眼能够来捕捉来自三个观测到的星系的光多被围绕它们大的致密的中性氢气储库吸收——这一结果还表明气体聚集成并它们自己喂养这些星系。事实上在这一场景中有如此多的气体以至于星系还没有诞生它们的第一批恒星。为让恒星来诞生，这种原始气体的某些部分需要被凝聚成极其密集的口袋，这然后刺激恒星体的形成。第一代恒星要在这些星系中诞生可能会已经要用数百万年的时间。

    天文学家还不知道气体如何在星系中心之间分布，星系中心以及在星系的周边也容纳着超大质量黑洞。未来的观测不仅可能帮助解决这个难题，而且它们还可以揭示是否这些星系的气体储库完全的由原始氢组成，或者已经撒上有更重的元素。

    丹麦宇宙黎明中心的研究合著者加布列尔布拉莫尔说，“这是一个我们将进一步调查的过程，直到有希望为止，我们能够将甚至更多的拼图一起拼凑”。

    他指出这一发现证明詹姆斯韦伯太空望远镜正在到达超越它的主要使命目标。他说，“在韦伯之前这些遥远星系的图像和数据是不可能来获得的。此外，当我们第一次瞥见数据时我们有一种我们将要发现什么的好感觉——我们几乎是用肉眼做出这些发现”。

    这些发现被5月23日发表在《科学》杂志上的一篇论文描述。