韋伯太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)致密星系

2023-04-16 00:26?來源 溫州在線

韋伯太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)致密星系

詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡如何重塑我們對(duì)早期宇宙的理解的最新例子是，探測(cè)到一個(gè)在大爆炸后相對(duì)較短時(shí)間形成并顯示出令人印象深刻的恒星形成速度的高度緊湊的星系。

科學(xué)家們表示，這個(gè)可追溯到133億年前的星系的直徑約為100光年——比銀河系小約1,000倍——但其形成新恒星的速度與我們今天更大的恒星的速度非常相似星系。光年是光在一年中傳播的距離，9.5萬億公里。

它存在于標(biāo)志著宇宙起源的大爆炸事件發(fā)生后約5.1億年。當(dāng)時(shí)的宇宙還不到現(xiàn)在年齡的4%。

這一發(fā)現(xiàn)是韋伯于2021年發(fā)射并于去年開始收集數(shù)據(jù)的觀測(cè)如何改變我們對(duì)早期宇宙性質(zhì)的認(rèn)識(shí)的另一個(gè)例子。軌道紅外天文臺(tái)的設(shè)計(jì)遠(yuǎn)比其哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的前身靈敏。

明尼蘇達(dá)大學(xué)天體物理學(xué)博士生HayleyWilliams說：“我們目前對(duì)早期宇宙中星系形成的理解并不能預(yù)測(cè)我們會(huì)在宇宙生命的早期看到這么多星系，所以這真的很令人興奮。”本周發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的這項(xiàng)研究的主要作者。

威廉姆斯補(bǔ)充說：“隨著我們觀察到越來越多的這些遙遠(yuǎn)的星系，我們將能夠更完整地了解宇宙中第一批星系是如何形成的。”“我們看到早期宇宙中存在的星系與今天存在的星系非常不同，我們通常對(duì)星系特性的假設(shè)可能不適用于早期宇宙。”

韋伯主要在紅外波段觀察宇宙，而哈勃?jiǎng)t主要在可見光和紫外波段觀察宇宙。與哈勃相比，韋伯擁有更大的聚光面積，可以觀察更遠(yuǎn)的距離，也就是更遠(yuǎn)的時(shí)間。

“JWST（詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡）進(jìn)入宇宙的第一個(gè)十億年是驚人的，它給了天文學(xué)家很多思考和嘗試了解星系形成的時(shí)間和數(shù)量，”明尼蘇達(dá)大學(xué)天文學(xué)教授和研究合作伙伴——作者帕特里克·凱利說。

凱利說，在新描述的星系中觀察到的可能是一個(gè)正在形成過程中的“球狀星團(tuán)”——數(shù)萬至數(shù)百萬顆恒星緊密結(jié)合的集合。

凱利說，相對(duì)而言，這個(gè)星系“絕對(duì)很小”。

“盡管如此，我們發(fā)現(xiàn)它每年大約形成兩顆恒星，這與銀河系形成恒星的速度相似，”凱利補(bǔ)充道。

研究人員檢查了這個(gè)星系的化學(xué)成分，例如，發(fā)現(xiàn)氧豐度遠(yuǎn)低于當(dāng)今星系中通常發(fā)現(xiàn)的氧豐度-這是有充分理由的。氧氣和其他比氫和氦更重的元素在恒星內(nèi)部的熱核熔爐中形成，然后在恒星生命周期結(jié)束時(shí)爆炸時(shí)被吹入太空。

由于當(dāng)時(shí)宇宙中存活和死亡的恒星數(shù)量較少，因此這種較重的元素更為稀缺。

觀察這個(gè)星系得益于一種稱為“引力透鏡”的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象發(fā)生在大量物質(zhì)（如一組星系）產(chǎn)生引力場(chǎng)時(shí)，該引力場(chǎng)會(huì)扭曲和放大來自位于其后方但在同一條直線上的遙遠(yuǎn)星系的光。視線。

威廉姆斯說：“詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的綜合能力和引力透鏡對(duì)星系的放大作用使我們能夠詳細(xì)研究這個(gè)星系。”

編輯： yujeu