詹姆斯·韦伯发现了迄今为止观测到的最遥远的星系

JADES(带拉出的 NIRCam 图像)。 NIRCam 数据用于确定哪些星系需要通过光谱观测进一步研究。其中一个星系 JADES-GS-z14-0(如图所示)经确定红移为 14.32(+0.08/-0.20),使其成为目前已知最遥远星系的记录保持者。这相当于大爆炸后不到3亿年的时间。
JADES(带拉出的 NIRCam 图像)。 NIRCam 数据用于确定哪些星系需要通过光谱观测进一步研究。其中一个星系 JADES-GS-z14-0(如图所示)经确定红移为 14.32(+0.08/-0.20),使其成为目前已知最遥远星系的记录保持者。这相当于大爆炸后不到3亿年的时间。图片来源:NASA、ESA、CSA、STScI、B. Robertson(加州大学圣克鲁斯分校)、B. Johnson (CfA)、S. Tacchella(剑桥)、P. Cargile (CfA)。美国宇航局

研究人员使用詹姆斯·韦伯太空望远镜发现了迄今为止已知最遥远的星系,该星系距离我们如此之远,以至于它在大爆炸后仅几亿年就存在了。自 2022 年韦伯开始其科学行动以来,天文学家一直用它来寻找非常遥远、非常古老的星系,并对他们的发现感到惊讶。他们不仅发现了许多这样的遥远星系,而且这些星系比他们预期的更亮、质量更大——这表明星系演化成大尺寸的速度比任何人想象的都要快。

这个新发现的星系名为 JADES-GS-z14-0,以 JWST 高级深河外巡天 (JADES) 计划命名,其红移超过 14。红移是一种现象,其中来自非常遥远物体的光由于宇宙的膨胀,它被推向光谱的红端,所以距离越远,它的光就越红。对于韦伯观测到的非常早期的星系,它们的光已经转移到光谱的红端,不再显示为可见光,而是显示为红外线。韦伯的红外仪器(与哈勃等望远镜使用的主要可见光仪器不同)非常适合探测这些极其遥远的星系。

由于光需要时间才能传播很远的距离,因此寻找非常遥远的星系就像回顾过去一样,因为这些星系看起来就像宇宙还很年轻时一样。

就 JADES-GS-z14-0 而言,科学家们惊讶地发现在宇宙的早期阶段有如此明亮的星系。天体物理中心研究员丹尼尔·爱森斯坦解释说:“星系的大小清楚地证明,大部分光是由大量年轻恒星产生的。”哈佛和史密森尼在一份声明中表示,“而不是物质落到星系中心的超大质量黑洞上,这样看起来会小得多。”

这种亮度表明,在这个早期阶段可能会形成巨大而明亮的星系,这与韦伯发射之前的普遍看法相反。 “JADES-GS-z14-0 现在成为这种现象的原型,”意大利比萨高等师范学院的研究人员 Stefano Carniani 说。 “宇宙能在短短 3 亿年的时间内形成这样一个星系,真是令人惊叹。”

像这个星系的发现这样的新数据正在改变天文学家思考早期宇宙星系演化的方式。天体物理中心的本·约翰逊说:“这个令人惊奇的天体表明,早期宇宙中的星系形成非常迅速和强烈,而 JWST 将使我们能够找到更多这样的星系,也许在宇宙更年轻的时候。这是研究星系如何开始的绝佳机会。”

该研究将发表在即将发表的三篇论文中。


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