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)鏡如何重塑我們對早期宇宙的理解的最新例子是，探測到一個在大爆炸后相對較短時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)的觀測如何改變我們對早期宇宙性質(zhì)的認(rèn)識的另一個例子。軌道紅外天文臺的設(shè)計遠(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：“我們目前對早期宇宙中星系形成的理解并不能預(yù)測我們會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)》雜志上的這項研究的主要作者。

威廉姆斯補充說：“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，而哈勃則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)的時間。

“JWST（詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡）進(jìn)入宇宙的第一個十億年是驚人的，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，相對而言，這個星系“絕對很小”。

“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，”凱利補充道。

研究人員檢查了這個星系的化學(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)束時爆炸時被吹入太空。

由于當(dāng)時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)生引力場時，該引力場會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星系的放大作用使我們能夠詳細(xì)研究這個星系。”

編輯： yujeu