韋伯望遠鏡發現的已知最早星系，是宇宙黎明的信標 | 路透社

美國宇航局詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的紅外圖像，由JWST高級深度外星系調查（JADES）計劃的近紅外攝像機（NIRCam）拍攝。其中一個星系，JADES-GS-z14-0（如圖所示），被確定為大爆炸後約2.9億年形成，是已知最早的…閲讀更多華盛頓，5月31日（路透社）- 美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡發現了已知最早的星系，考慮到它是在宇宙嬰兒期形成的，亮度和大小令人驚訝-僅為其當前年齡的2％。韋伯通過遙望廣闊的宇宙距離，正在回望時間，觀察到這個星系大約在大爆炸事件後2.9億年存在，該事件大約在138億年前引發了宇宙，研究人員説。這段跨越宇宙最初幾億年的時期被稱為宇宙黎明。

這架望遠鏡，也稱為JWST，自2022年投入運營以來，徹底改變了對早期宇宙的理解。這一新發現是由JWST高級深度外星系調查（JADES）研究團隊做出的。這個星系名為JADES-GS-z14-0，直徑約1700光年。光年是光在一年內傳播的距離，為5.9萬億英里（9.5萬億公里）。它的質量相當於500億顆太陽大小的恆星，並且正在快速形成新的恆星，大約每年20顆。

韋伯觀測之前，科學家們不知道星系可以存在得如此早，尤其不是像這樣明亮的星系。

“早期宇宙給我們帶來了一個又一個驚喜，”亞利桑那大學斯圖爾德天文台的天體物理學家凱文·海恩萊恩説，他是這項研究的領導之一。本週在線發表，尚未經過正式同行評審。“我想每個人的下巴都掉了下來，”劍橋大學宇宙學卡夫利研究所的天體物理學家和研究合著者弗朗切斯科·德尤金尼奧補充道。“韋伯正在展示，早期宇宙中的星系比我們預期的要明亮得多。”

直到現在，已知的最早星系可以追溯到大爆炸後約3.2億年，正如JADES團隊去年宣佈的那樣。

“稱這個星系為大是有道理的，因為它比JADES團隊在這些距離上測量過的其他星系要大得多，要理解這樣一個大星系如何在短短几億年內形成將是一個挑戰，”海恩萊恩説。

“它如此明亮也很迷人，考慮到星系隨着宇宙的演化而變得更大，這意味着在接下來的幾億年裏它可能會變得明亮得多，”海恩萊恩説。

儘管對於一個如此早期的星系來説它相當大，但與一些現代星系相比卻相形見絀。我們的銀河系直徑約為10萬光年，質量相當於約100億個太陽大小的恆星。

在同一項研究中，JADES團隊披露了第二古老的已知星系的發現，距離大爆炸後約3.03億年。那個星系，JADES-GS-z14-1，體積較小 - 質量相當於約1億顆太陽大小的恆星，直徑大約1,000光年，每年形成大約兩顆新恆星。

“這些星系形成於一個比今天更加密集和富含氣體的環境中。此外，氣體的化學成分也非常不同，更接近於從大爆炸繼承的原始成分 - 氫、氦和微量鋰，” D’Eugenio説。

早期宇宙中的恆星形成比今天要激烈得多，大質量的熾熱恆星形成並迅速死亡，通過紫外線、恆星風和超新星爆炸釋放出巨大能量，D’Eugenio説。

有三種主要假設被提出來解釋早期星系的亮度。第一種將其歸因於這些星系中的超大質量黑洞吞噬物質。由於新發現的光被觀察到的範圍比黑洞貪婪所預期的範圍更廣，這一假設似乎已被排除。

尚不清楚另外兩種假設是否成立 - 即這些星系的恆星數量比預期的多，或者這些恆星比今天周圍的恆星更亮，D’Eugenio説。

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