韋伯望遠鏡或發現已知最古老星系,可能形成於宇宙大爆炸後3.5億年
陈思佳
(觀察者網訊)據美國哥倫比亞廣播公司(CBS)11月17日報道,科學家近日通過美國詹姆斯·韋伯太空望遠鏡發現了一個很可能形成於宇宙大爆炸3.5億年後的星系,這或將成為目前為止人類在宇宙中發現的最古老的星系。
該星系的年齡尚未得到完全確定,仍需要進一步的光譜分析。但科學家表示,這一發現有可能改變人們對於宇宙早期星系和恆星形成的理解。此前,科學家觀測到的最古老的星系是GN-z11,由美國哈勃太空望遠鏡於2016年發現,形成於宇宙大爆炸後4億年。

CBS報道截圖
根據美國國家航空航天局(NASA)發佈的聲明,在韋伯太空望遠鏡的“空間稜鏡放大巡天”(GLASS)項目和“宇宙演化早期科學研究”(CEERS)項目發回的觀測數據中,科學家們發現了紅移約為12.5的星系GLASS-z12,其形成時間可以追溯到宇宙大爆炸後3.5億年。
此外,科學家還發現了另一個紅移約為10.5的星系,這個同樣明亮而遙遠的星系大約形成於宇宙大爆炸後4.5億年。


NASA發佈的兩個古老星系照片,編號2為GLASS-z12星系 圖自NASA網站
“這是天文學的一個全新篇章,就好像你在做一次考古挖掘的時候,突然間發現了一座失落的城市或一些你不知道的東西。”意大利羅馬國家天體物理研究所的研究員保拉·桑蒂尼(Paola Santini)説道。
美國有線電視新聞網(CNN)稱,針對此次發現的兩個古老星系,科學家們已經提出了兩種假説。一種可能性是,這兩個星系包含大量的低質量恆星,這與宇宙中後來形成的星系非常相似;另一種可能性則是,這些星系由數量較少但亮度極高的星族III恆星(Population III stars)組成。
研究團隊成員阿德里亞諾·豐塔納(Adriano Fontana)就提到,從當前的觀測數據來看,GLASS-z12的星族似乎特別缺乏重元素,其中甚至可能存在星族III恆星。
美國加州大學聖克魯茲分校研究員加斯·伊林沃思(Garth Illingworth)解釋説,長期以來的理論認為,星族III恆星是宇宙大爆炸後誕生的第一批恆星,這些極熱的恆星只由氫和氦組成,不包括其他重元素。人們尚未在已知宇宙中找到過這樣的恆星。
伊林沃思稱,GLASS-z12的發現意味着,星系有可能是在宇宙大爆炸1億年後逐步形成,這將挑戰科學家關於早期星系形成時間的理論,“這是一個很好的開放性問題——第一批恆星到底是什麼時候形成的?在我看來,這些星系或許會為研究開拓道路。”
耗資100億美元的韋伯太空望遠鏡由美國、歐洲和加拿大航天局聯合研發,是迄今為止最大、功能最強的太空望遠鏡,於今年1月部署完成,並在7月發佈了首批照片。該望遠鏡的任務是尋找最早、最遙遠的恆星和星系,開啓對宇宙起源的探索。
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