一個國際天文學家團隊使用美國宇航局的詹姆斯韋伯太空望遠鏡在迄今為止最遙遠的星系中探測到了複雜的有機分子。這些在地球上常見於菸霧、煙灰和煙霧中的分子的發現證明了韋伯的力量有助於理解與新恆星誕生密切相關的複雜化學反應，即使在宇宙形成的最早時期也是如此。至少對於星係而言，新發現使人們對“有煙就有火”這句古老的格言產生了懷疑。

使用韋伯望遠鏡的天文學家在此處顯示的遙遠星系中發現了類似於菸霧的複雜有機分子的證據。這個距離我們超過120 億光年的星系恰好與距離我們地球視角僅30 億光年的第二個星係幾乎完美地排列在一起。在這張偽色韋伯圖像中，前景星系顯示為藍色，而背景星系顯示為紅色。有機分子以橙色突出顯示。圖片來源：J. Spilker / S. Doyle，NASA、ESA、CSA

使用韋伯望遠鏡，德克薩斯A&M 大學天文學家Justin Spilker 和合作者在距離我們超過120 億光年的星系中發現了有機分子。由於距離極遠，天文學家探測到的光在宇宙還不到15 億年的時候就開始了它的旅程——大約是現在年齡的10%。該星係於2013 年首次被美國國家科學基金會的南極望遠鏡發現，此後被許多天文台研究，包括射電望遠鏡ALMA 和哈勃太空望遠鏡。

Spilker 指出，6 月5 日在《自然》雜誌上報導的這一發現是韋伯和命運共同作用的結果，在引力透鏡現象的幫助下。最初由阿爾伯特愛因斯坦的相對論預測的透鏡效應發生在兩個星係從我們在地球上的角度來看幾乎完全對齊的時候，來自背景星系的光被前景星系拉伸和放大成環狀，稱為愛因斯坦環。

“通過將韋伯的驚人能力與天然的’宇宙放大鏡’相結合，我們能夠看到比其他方式更多的細節，”得克薩斯A&M 物理與天文學系助理教授、喬治研究所成員Spilker 說。“這種放大率實際上是讓我們首先對用韋伯觀察這個星系感興趣的原因，因為它真的讓我們看到了早期宇宙中構成星系的所有豐富細節，否則我們永遠無法做到這一點。 ”

韋伯的數據發現了類似於菸霧的大有機分子的明顯特徵——地球上同樣致癌的碳氫化合物排放的組成部分，是造成大氣污染的主要原因。然而，斯皮爾克說，銀河煙霧信號對它們的宇宙生態系統的影響要小得多。

韋伯觀察到的星系顯示出由稱為透鏡效應的現象引起的愛因斯坦環，這種現象發生在兩個星係從我們的地球視角幾乎完全對齊時。來自前景星系的引力導致來自背景星系的光被扭曲和放大，就像透過酒杯的杯柄看一樣。因為它們被放大了，所以天文學家可以比其他方式更詳細地研究非常遙遠的星系。

“這些大分子實際上在太空中很常見，”Spilker 解釋道。“天文學家過去認為它們是新恆星形成的好兆頭。 在任何你看到這些分子的地方，小星星也在那裡燃燒。”

根據Spilker 的說法，韋伯的新結果表明，這個想法在早期宇宙中可能並不完全正確。

“多虧了韋伯的高清圖像，我們發現了很多有煙霧但沒有恆星形成的區域，以及其他有新恆星形成但沒有煙霧的區域，”Spilker 補充道。

領導該團隊韋伯觀測技術開發的伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校研究生Kedar Phadke 指出，天文學家正在使用韋伯在廣闊的太空中建立聯繫，這具有前所未有的潛力。

“像這樣的發現正是韋伯的目的：以新的和令人興奮的方式了解宇宙的最早階段，”Phadke 說。“令人驚奇的是，我們能夠識別出我們在地球上熟悉的數十億光年之外的分子，即使它們以我們不喜歡的方式出現，比如煙霧。 這也是對我們從未有過的Webb 驚人功能的有力聲明。”

該團隊的領導層還包括美國宇航局戈達德太空飛行中心的天文學家簡·里格比、伊利諾伊大學教授華金·維埃拉和全球數十名天文學家。

這一發現是韋伯首次在早期宇宙中檢測到復雜分子——斯皮爾克認為這是一個里程碑時刻，而不是結束。