韋伯望遠鏡在早期宇宙的關鍵時刻發現了一個星系 | 路透社

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡觀察到的深空區域被一片星系和一些附近的恆星覆蓋，中心放大顯示的小方塊中，一個紅點是星系JADES-GS-z13-1，觀察到的時間是大爆炸後3.3億年，這是一張未註明日期的圖片。 … 閲讀更多華盛頓，3月26日（路透社） - 科學家們使用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡識別出一個古老而遙遠的星系，提供了證據表明，帶領早期宇宙走出其“黑暗時代”的重要過渡期發生得比之前認為的要早。韋伯通過跨越廣闊的宇宙距離，回溯時間，觀察到名為JADES-GS-z13-1的星系，研究人員表示，該星系存在於大爆炸事件後約3.3億年，該事件大約在138億年前啓動了宇宙。通過路透社可持續轉換通訊瞭解影響公司和政府的最新ESG趨勢。請在這裏註冊。

作為比較，地球大約有45億年的歷史。

宇宙被認為在大爆炸後的一瞬間經歷了快速而指數級的擴張。在充分冷卻後，出現了一個被稱為宇宙黑暗時代的時期，當時幼小的宇宙被氫氣的濃密霧靄包圍，處於電中性狀態。

接下來是一個稱為再電離紀元的時期，當時宇宙首次開始發光。韋布獲得了證據，表明JADES-GS-z13-1，這是已知的最早的星系之一，已經過渡到這個時期。

“在JADES-GS-z13-1中，韋布確認了迄今為止已知的最遙遠的星系之一，”哥本哈根大學宇宙黎明中心和尼爾斯·玻爾研究所的天體物理學家、發表在期刊上的研究的主要作者喬里斯·維特斯托克説。自然。“與其他類似遙遠的星系不同，它顯示出一個非常清晰的特徵，表明該星系包含一個異常強大的能量紫外輻射源，並且意外地早開始了再電離，”維特斯托克説。

宇宙中第一批 恆星、 黑洞 和 星系 形成的時期被稱為 宇宙黎明。隨着這些的形成，它們發出的紫外輻射在一個稱為再電離的過程中化學改變了中性氫氣，並允許紫外光逃逸，有效地“點亮”了宇宙。“大爆炸後的宇宙是一鍋氫、氦和暗物質的湯，慢慢冷卻。最終，宇宙處於一個完全不透明於能量紫外輻射的狀態。氫以中性狀態漂浮，這意味着每個小氫原子都有一個電子與之結合，”亞利桑那大學斯圖爾德天文台的天體物理學家和研究合著者凱文·海恩萊恩説。

“但是隨着第一批恆星和星系開始從這個早期宇宙氣體中形成，年輕恆星和正在增長的超大質量黑洞發出的紫外線輻射開始將電子從這些中性氫原子中擊打出來。經過數億年的時間，宇宙從對紫外線光不透明轉變為對紫外線光透明，這就是我們現在所處的狀態，”海因萊恩説。

研究人員表示，韋布在這個星系中探測到的光可能來自星系核心的劇烈恆星形成，或者是位於星系中心的一個正在增長的超大質量黑洞正在猛烈吞噬周圍物質，或者是這兩種因素的某種組合。

這個星系的寬度約為230光年，幾百倍於銀河系的大小。光年是光在一年內傳播的距離，約為5.9萬億英里（9.5萬億公里）。

韋布於2022年由NASA發射，並於2023年開始投入使用，已經開始提供對早期宇宙更深刻的理解。它僅發現了四個稍早於這個星系的星系，包括目前觀察到的在大爆炸後2.94億年時的記錄保持者。這些星系沒有顯示出再電離的證據。

研究人員驚訝地發現，JADES-GS-z13-1顯示出這樣的證據——以一個環繞它的大泡沫電離氫的形式——因為再電離被認為是在數百萬年後才開始的。

“許多獨立的測量結果已明確表明，再電離直到宇宙大約十億歲時才完全完成——比這個星系晚了7億年——將這個星系置於再電離時代的開始。確切開始的時間是宇宙學中一個重要的未解之謎，”維特斯托克説。

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