小而強大:詹姆斯-韋伯望遠鏡揭開了早期宇宙中產生恆星的秘密
研究人員利用詹姆斯-韋伯太空望遠鏡發現了一個130億年前的小星系,該星係以其大小的高速度產生新的恆星。這一突破性的發現可以幫助科學家了解早期宇宙和第一批星系的形成。利用詹姆斯-韋伯太空望遠鏡的首次觀測,一個由明尼蘇達大學雙城分校領導的團隊在130多億年前發現了一個獨特的、微小的星系,它以極高的速度產生新的恆星。
一個由明尼蘇達大學雙城分校領導的團隊將目光投向了130多億年前,發現了一個獨特的、微不足道的星系,它可以幫助天文學家更多地了解大爆炸後不久出現的星系。資料來源:ESA/Webb, NASA & CSA, P. Kelly
這個星係是迄今為止在這個距離上發現的最小的星系之一–在宇宙大爆炸後大約5億年–並且可以幫助天文學家更多地了解在宇宙誕生後不久就存在的星系。
這篇論文發表在《科學》雜誌上,這是世界頂級的同行評審學術期刊之一。
明尼蘇達大學的研究人員是第一批使用詹姆斯-韋伯太空望遠鏡研究一個遙遠的星系的團隊之一,他們的發現將是有史以來第一批發表的發現之一。
論文的資深作者、明尼蘇達大學物理和天文學學院的助理教授帕特里克-凱利說:”這個星系遠遠超出了除詹姆斯-韋伯以外的所有望遠鏡的範圍,這些對遙遠星系的首次觀測非常壯觀。在這裡,我們能夠看到回到大爆炸的大部分時間,而且我們從來沒有在宇宙如此年輕的時候以如此詳細的水平觀察過星系。這個星系的體積大約是銀河系的百萬分之一,但我們可以看到它每年仍在形成相同數量的恆星。”
詹姆斯-韋伯望遠鏡可以觀察到足夠寬的領域,可以一次對整個星系團進行成像。研究人員之所以能夠發現並研究這個新的、微小的星系,是因為一種叫做引力透鏡的現象–在這種現像中,質量,比如星系或星系團中的質量,會彎曲並放大光線。一個星系團的透鏡使這個小背景星系看起來比它在星系團不放大其光線的情況下要亮20倍。
研究人員隨後使用光譜學來測量這個星係有多遠,此外還有它的一些物理和化學特性。研究宇宙如此年輕時存在的星係可以幫助科學家們更接近於回答天文學中關於宇宙如何重新概念化的一個巨大問題。
該論文的第一作者、明尼蘇達天體物理研究所的博士生海莉-威廉姆斯解釋說:”宇宙處於萌芽狀態時存在的星係與我們現在在附近的宇宙中看到的星系非常不同。這一發現可以幫助我們更多地了解那些最早的星系的特徵,它們與附近的星係有什麼不同,以及早期的星係是如何形成的。”
詹姆斯-韋伯望遠鏡可以收集到約10倍於哈勃太空望遠鏡的光線,並且在紅外線光譜中更紅、更長的波長上更為敏感。研究人員說,這使科學家能夠獲得一個全新的數據窗口。
“詹姆斯-韋伯太空望遠鏡有這種驚人的能力,可以看到極遠的宇宙,”威廉姆斯說。”這是本文中最令人激動的事情之一。我們看到的東西是以前的望遠鏡所能捕捉到的。它基本上得到了我們的宇宙在其生命的最初5億年裡的一個快照。”