詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了717個(gè)古老星系，它們讓宇宙充滿了第一道光
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這張來(lái)自美國(guó)宇航局詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(JWST)的斯韋紅外圖像顯示了被稱(chēng)為“南方貨物”的天空區(qū)域的一部分。這里可以看到超過(guò)45，伯太廈門(mén)包夜外圍（微信189-4469-7302）一二線城市模特空姐網(wǎng)紅學(xué)生上門(mén)000個(gè)星系。空望(圖片鳴謝:NASA、遠(yuǎn)鏡ESA、發(fā)現(xiàn)CSA、個(gè)古Brant Robertson(加州大學(xué)圣克魯斯分校)、老星本·約翰遜(CfA)、系們桑德羅·塔切拉(劍橋)、讓宇瑪西婭·里克(亞利桑那大學(xué))、滿第丹尼爾·艾森斯坦(CfA))
（神秘的道光地球uux.cn）據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)（Sharmila Kuthunur）：詹姆斯·韋伯望遠(yuǎn)鏡(JWST或韋伯)揭示了數(shù)百個(gè)古老的星系，它們可能是詹姆宙充廈門(mén)包夜外圍（微信189-4469-7302）一二線城市模特空姐網(wǎng)紅學(xué)生上門(mén)宇宙的第一批成員——這是對(duì)先前已知當(dāng)時(shí)存在的少數(shù)星系的一個(gè)飛躍。
一項(xiàng)新的斯韋研究報(bào)告稱(chēng)，早在大爆炸后的伯太6億年，這些非常年輕的星系就展示了復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和恒星形成的集群。這項(xiàng)研究是一項(xiàng)名為JWST高級(jí)深河外巡天(JADES)的國(guó)際合作的一部分，該項(xiàng)目從天空中的兩個(gè)小區(qū)域收集了一個(gè)月的觀測(cè)數(shù)據(jù):一個(gè)在小熊座，另一個(gè)在穹窿座方向。在這個(gè)區(qū)域內(nèi)有超過(guò)700個(gè)新發(fā)現(xiàn)的年輕星系，揭示了宇宙最早期的樣子
“如果你把整個(gè)宇宙壓縮成兩個(gè)小時(shí)的電影，你會(huì)看到電影的前五分鐘，”亞利桑那州斯圖爾特天文臺(tái)的助理研究教授、新研究的主要作者凱文·海恩林說(shuō)，他周一(6月5日)在阿爾伯克基舉行的美國(guó)天文學(xué)會(huì)第242次會(huì)議上宣布了這一發(fā)現(xiàn)。“這些星系正在開(kāi)始制造我們今天在周?chē)澜缰锌吹降脑睾蛷?fù)雜性的過(guò)程。”
這些新發(fā)現(xiàn)揭示了第一個(gè)星系和恒星是如何形成的，創(chuàng)造了今天在宇宙中觀察到的豐富的元素目錄。
僅僅在這標(biāo)志著宇宙年齡在3.7億到6.5億年之間的5分鐘內(nèi)，海恩林和他的同事們研究了韋伯的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了717個(gè)年輕的星系——這比以前的預(yù)測(cè)要高——它們都已經(jīng)跨越了數(shù)千光年，擁有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，并在多個(gè)星團(tuán)中誕生了恒星。
“以前，我們能看到的最早的星系看起來(lái)只是一些小斑點(diǎn)。然而，這些污跡代表了宇宙開(kāi)始時(shí)數(shù)百萬(wàn)甚至數(shù)十億顆恒星，”海恩林在一份聲明中說(shuō)。"現(xiàn)在，我們可以看到它們中的一些實(shí)際上是具有可見(jiàn)結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展對(duì)象."
這項(xiàng)研究中使用的兩個(gè)區(qū)域一起被稱(chēng)為GOODS-South，是大天文臺(tái)起源深度巡天的首字母縮寫(xiě)，幾乎所有主要的太空望遠(yuǎn)鏡都進(jìn)行了廣泛的研究，包括哈勃、錢(qián)德拉X射線天文臺(tái)和美國(guó)宇航局現(xiàn)已退休的斯皮策望遠(yuǎn)鏡。
盡管之前進(jìn)行了審查，韋伯在JADES期間發(fā)現(xiàn)的93%的新星系以前從未被發(fā)現(xiàn)過(guò)。
這幅由JWST的NIRCam(近紅外照相機(jī))拍攝的“貨物-南方”的圖像，顯示了指南針箭頭、比例尺和顏色鍵以供參考。這張圖片顯示了不可見(jiàn)的近紅外波長(zhǎng)的光被轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光的顏色。(圖片鳴謝:NASA、ESA、CSA、Brant Robertson(加州大學(xué)圣克魯斯分校)、本·約翰遜(CfA)、桑德羅·塔切拉(劍橋)、瑪西婭·里克(亞利桑那大學(xué))、丹尼爾·艾森斯坦(CfA))
“我們之前看到的只是早期宇宙中最亮、最極端的明亮星系，”海恩林在周一的演講中說(shuō)。"現(xiàn)在我們真的在探索動(dòng)蕩的年輕宇宙中更正常、更日常的星系."
長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直在爭(zhēng)論，究竟那個(gè)混亂的、布滿灰塵的環(huán)境是如何清理干凈，變成我們今天看到的透明宇宙的。一個(gè)主要的理論是，宇宙演化的這一階段，稱(chēng)為再電離時(shí)代，發(fā)生在大爆炸后約40萬(wàn)年，當(dāng)時(shí)第一代恒星——被認(rèn)為是我們太陽(yáng)質(zhì)量的30至300倍，比太陽(yáng)亮數(shù)百萬(wàn)倍——形成并向不透明的宇宙注入了第一縷光線。
紫外線星光通過(guò)將豐富的氫原子分裂成質(zhì)子和電子來(lái)重新電離宇宙，這一過(guò)程一直持續(xù)到大爆炸后的10億年。然而，很少有天文學(xué)家表示，超大質(zhì)量黑洞(類(lèi)似于位于我們銀河系中心的黑洞)的外流可能引發(fā)了紫外線輻射從星系中逃逸，因此在宇宙演化中發(fā)揮了比以前想象的更重要的作用。
現(xiàn)在，JADES計(jì)劃的第二個(gè)團(tuán)隊(duì)一直在研究宇宙大爆炸后5億至8.5億年間存在的星系，或者描述宇宙的兩小時(shí)電影中的5至8分鐘，他們認(rèn)為自己找到了這個(gè)長(zhǎng)期問(wèn)題的答案。
“在宇宙的下一個(gè)場(chǎng)景中，我們開(kāi)始真正看到星系形成對(duì)大尺度宇宙組成的影響，”領(lǐng)導(dǎo)第二項(xiàng)研究的德克薩斯大學(xué)博士后研究員瑞安·恩德斯利在周一的新聞發(fā)布會(huì)上說(shuō)。“宇宙早期的星系在形成恒星的過(guò)程中，總體上要混亂得多。”
Endsley的團(tuán)隊(duì)研究了這些早期星系中恒星形成的跡象，這為了解星光如何電離這些星系中的氣體提供了視角。該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)六分之一的星系在星系光譜中顯示出極端的線發(fā)射，這是一種被星光電離的原子在冷卻并與其他分子結(jié)合時(shí)輻射的特征。
這些發(fā)射線是早期星系正在積極孕育恒星的證據(jù)，這些恒星隨后將“大量紫外光子”注入各自的星系。這樣，宇宙的早期恒星成為宇宙再電離的主要驅(qū)動(dòng)力，Endsley說(shuō)。
“這些極端的發(fā)射線實(shí)際上在早期宇宙中相對(duì)常見(jiàn)，”他在演講中說(shuō)。“我們發(fā)現(xiàn)的幾乎每一個(gè)星系都顯示出這些異常強(qiáng)烈的發(fā)射線信號(hào)，表明最近有密集的恒星形成，”他在聲明中補(bǔ)充道。"這些早期星系非常擅長(zhǎng)創(chuàng)造熾熱的大質(zhì)量恒星."
根據(jù)相同的發(fā)射線，Endsley的團(tuán)隊(duì)還推斷早期宇宙中的星系在短暫爆發(fā)后產(chǎn)生了恒星，然后是平靜期。
“突然間，你會(huì)發(fā)現(xiàn)這些早期星系中同時(shí)聚集了相當(dāng)于幾十個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的物質(zhì)，”恩德斯利在周一的新聞發(fā)布會(huì)上告訴記者。“這對(duì)我們理解再電離是如何發(fā)生的非常重要，因?yàn)檫@些熱的大質(zhì)量恒星是這些紫外光子的非常有效的生產(chǎn)者，我們需要這些紫外光子來(lái)電離早期宇宙中的所有氫。”