詹姆斯·韋伯太空望遠鏡發現了迄今為止最遙遠的兩個星系

2025-12-11 21:47:31 分類：焦點 閱讀(8)

JWST對潘多拉星團的看法。這就是斯韋為新的星系發現充當引力透鏡的星團。(圖片鳴謝:uux.cn/美國國家航空航天局、伯太浙江金東區外圍妹子上門【微電192=1819=1410歐空局、空望加空局、遠鏡遠I. Labbe(史文朋理工大學)、發現R. Bezanson(匹茲堡大學)、迄今A. Pagan (STScI))
（神秘的為止地球uux.cn）據美國太空網（基思·庫珀）：詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)的鷹眼發現了有史以來第二和第四遙遠的星系，支持了大爆炸理論描述的星系星系形成的基本圖片。
這一發現之所以成為可能，詹姆最遙要感謝一個巨大的斯韋浙江金東區外圍妹子上門【微電192=1819=1410引力透鏡的巨大幫助，它的伯太形式是被稱為Abell 2744的星系團，綽號為潘多拉星系團，空望距離我們大約35億光年。遠鏡遠星系團的發現巨大引力扭曲了時空結構，足以放大更遙遠星系的光線。
利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡搜索被這個宇宙透鏡放大的早期星系，賓夕法尼亞州立大學埃伯利科學學院的王冰潔和JWST揭開(再電離時代之前的超深NIRSpec和NIRCam觀測)團隊的成員發現了兩個有史以來最高紅移的星系。
宇宙學紅移是光波長的拉伸，由宇宙的持續膨脹引起。一個星系越遙遠，當星系的光穿越空間到達我們這里時，宇宙膨脹得越多，因此，光的波長被拉伸得越多。隨著波長以這種方式被拉長，它們從更窄、更藍的波長變成更紅的波長，最終落入電磁波譜中不可見的紅外區域。宇宙大爆炸后3億至4億年間存在的星系的光線被拉伸到人類無法看到的紅外波長，但確實可以被JWST的近紅外相機(NIRCam)和近紅外光譜儀(NIRSPec)檢測到。
王和她的團隊能夠識別兩個高紅移星系的透鏡圖像。其中一個被命名為UNCOVER-z13(“z”是“紅移”的簡寫)，紅移為13.079，確認它是已知第二遙遠的星系。(最遙遠的確認星系是JADES-GS-z13-0，它也是由JWST在2022年發現的，紅移為13.2。)我們看到UNCOVER-z13，因為它在大爆炸后僅存在了3.3億年。
最近發現的另一個星系UNCOVER-z12的紅移為12.393，在有史以來最遙遠的星系中排名第四。我們看到的這個領域是宇宙大爆炸后的3.5億年。

潘多拉星團Abell 2744的圖像，由JWST發現的兩個高紅移星系作為插圖。(圖片鳴謝:uux.cn/群像:美國國家航空航天局/UNCOVER(貝贊森等人)；插圖:/揭開(王等)；作曲:Dani Zemba/賓夕法尼亞州立大學。)
這兩個未被發現的星系的不同之處在于它們的外觀。在類似的高紅移下看到的其他星系似乎是點狀的，表明它們非常小——只有幾百光年寬。另一方面，未被發現的星系是有結構的。
王在一份聲明中說:“以前在這些距離發現的星系…在我們的圖像中顯示為一個點。”?！暗覀兊囊粋€看起來細長，幾乎像一顆花生，另一個看起來像一個毛茸茸的球?！?br>這些星系也更大，UNCOVER-z12的邊緣盤寬約2000光年，比這個時代看到的其他星系大6倍。
“目前還不清楚大小的差異是否是由于恒星如何形成或它們形成后發生了什么，但星系屬性的多樣性真的很有趣，”王說?！斑@些早期星系預計由類似的材料形成，但它們已經顯示出彼此非常不同的跡象?！?br>盡管星系性質的二分法，即使在宇宙的早期階段，也令人大開眼界，但這兩個新發現的領域都有強烈支持大爆炸模型的一般特征。這個模型描述了在我們的宇宙創造之后，星系如何在通過與其他星系和氣體云的合并而快速增長之前，以小生命開始。
這種增長反過來刺激了更多的恒星形成，最終增加了年輕星系中元素的豐度和種類，給它們帶來了比氫和氦更重的物質。賓夕法尼亞州立大學天文學和天體物理學助理教授喬爾·萊賈(Joel Leja)是王團隊的合作研究員，他在聲明中說，UNCOVER發現的星系年輕，體積小，重元素豐度低，正在積極形成恒星，所有這些都支持“大爆炸理論的整個范式”。
有趣的是，JWST有能力看到比uncovered-z13和-z12更高的紅移星系，這意味著它們會更年輕——但它沒有檢測到任何被潘多拉星團透鏡化的星系?！斑@可能意味著星系在那之前沒有形成，我們不會在更遠的地方發現任何東西，”Leja說?！盎蛘哌@可能意味著我們沒有足夠幸運地擁有我們的小窗口?！?br>天文學家將繼續尋找，使用大量的透鏡星團來打開深入宇宙的新窗口，以尋找一些首批星系。
這一發現于周一(11月13日)發表在《天體物理學雜志快報》上。