最近拍攝到的一張被稱為”El Gordo”（埃爾戈多）的星系團圖像，揭示了從未見過的遙遠和塵封的天體，從而提供了新的科學啟示。美國宇航局詹姆斯-韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）拍攝的這張紅外圖像，展示了大量獨特、扭曲的背景星系，而這些星系在之前的哈勃太空望遠鏡圖像中只得到了部分暗示。

埃爾戈多星系團是由數百個星系組成的星系團，在宇宙誕生62 億年時就已經存在，因此它是一個”宇宙少年”。它是當時已知存在的質量最大的星系團。(El Gordo”在西班牙語中是”胖胖的一個”的意思）。

之所以選擇埃爾戈多作為研究對象，是因為它具有天然宇宙放大鏡的功能。這是通過一種被稱為引力透鏡的現象實現的，在這種現像中，厄爾尼諾戈多的強大引力會扭曲和變形位於其背後的天體的光線，類似於眼鏡片的功能。

“厄爾戈多”的透鏡效應提高了遙遠星系的亮度，放大了它們的大小。”亞利桑那大學的布倫達-弗萊（Brenda Frye）說：”這種透鏡效應為了解遙遠的宇宙提供了一個獨特的窗口。”Frye 是銀河系外區域再電離和透鏡科學（PEARLS）團隊的PEARLS-Clusters 分部的聯合負責人，也是分析厄爾戈多觀測結果的四篇論文之一的主要作者。

2022 年7 月，美國國家航空航天局的詹姆斯-韋伯太空望遠鏡觀測到了厄爾戈多星系團，這是一個存在於宇宙大爆炸後62 億年的星系團。它被選為當時宇宙歷史上已知質量最大的星系團。由此獲得的圖像顯示了各種引力透鏡星系，包括綽號為”魚鉤”和”瘦子”的引人注目的天體。請隨我們一起觀看韋伯拍攝的這幅新的紅外圖像。

在”厄爾戈多”的圖像中，最引人注目的特徵之一是右上方紅色的亮弧。弗萊的一名學生給它起了個綽號叫”魚鉤”（El Anzuelo），這個星系的光線經過106 億年才到達地球。它獨特的紅色是由於星系本身的塵埃變紅和它的極遠距離造成的宇宙學紅移共同作用的結果。

通過對透鏡造成的扭曲進行校正，研究小組能夠確定背景星系呈圓盤狀，但直徑只有26000 光年，約為銀河系的四分之一。他們還研究了星系的恆星形成歷史，發現星系中心的恆星形成已經在迅速減少，這一過程被稱為淬火。

第二篇論文的第一作者、亞利桑那州立大學的帕特里克-卡米內斯基（Patrick Kamieneski）說：”我們能夠仔細地剖開籠罩在星系中心的塵埃罩，那裡的恆星正在積極地形成。”[ 2]”現在，有了韋伯望遠鏡，我們可以輕鬆地窺視這層厚厚的塵埃帷幕，讓我們能夠親眼看到星係由內而外的組裝過程。”

這是一張帶有羅盤箭頭、比例尺和色鍵的埃爾戈多星系團圖像。北面和東面的羅盤箭頭顯示了圖像在天空中的方位。請注意，相對於地面地圖上的方向箭頭（從上往下看），天空中的北方和東方之間的關係（從下往上看）是顛倒的。

這幅圖像顯示的是不可見的近紅外光波長，這些波長已轉化為可見光顏色。色鍵顯示了採集光線時使用的NIRCam 濾光片。每個濾光片名稱的顏色就是用來表示通過該濾光片的紅外光的可見光顏色。

韋伯望遠鏡圖像的另一個突出特徵是位於中心左側的一條鉛筆粗細的長線。它被稱為”La Flaca”（細長的一條），是另一個透鏡背景星系，其光線也是經過將近110 億年的時間才到達地球的。

離拉弗拉卡星係不遠處還有另一個透鏡星系。當研究人員仔細觀察這個星係時，他們發現了三幅單顆紅巨星的圖像，並將其暱稱為”Quyllur”（蓋丘亞語中”星”的意思）。

此前，哈勃還發現過其他透鏡星（如Earendel），但它們都是藍超巨星。Quyllur是距離地球10億光年以外觀測到的第一顆單獨的紅巨星。只有使用韋伯望遠鏡的紅外濾光片和靈敏度才能探測到這種高紅移的恆星。

韋伯圖像中的其他天體雖然不那麼突出，但同樣具有科學意義。例如，弗萊和她的團隊（包括從高中生到研究生的九名學生）發現了五個多重透鏡星系，它們似乎是一個嬰兒星系團，形成於大約121 億年前。另外還有十幾個候選星係也可能是這個遙遠星系團的一部分。

最後一篇論文研究了非常暗淡的、像污點一樣的星系，它們被稱為超漫反射星系。顧名思義，這些天體散佈在埃爾戈多星系團中，它們的恆星廣泛分佈在太空中。研究小組發現了一些迄今為止觀測到的最遙遠的超漫射星系，它們的光線經過了72億年的時間才到達我們這裡。

“我們研究了這些星系的特性是否與我們在本地宇宙中看到的超漫反射星係有任何不同，我們確實看到了一些不同之處。特別是，它們更藍、更年輕、更延伸，而且在整個星團中分佈得更均勻。”第四篇論文的第一作者、亞利桑那州立大學的蒂莫西-卡爾頓（Timothy Carleton）解釋說：”這表明在過去的60 億年中，生活在星團環境中對這些星系產生了重大影響。”

“引力透鏡是阿爾伯特-愛因斯坦在100 多年前預言的。在El Gordo 星團中，我們看到了引力透鏡的作用力，”PEARLS 項目首席研究員、亞利桑那州立大學的Rogier Windhorst 總結道。”埃爾戈多的PEARLS 圖像美得出乎意料。而且，它們向我們展示了韋伯是如何打開愛因斯坦寶庫的。”

弗萊等人的論文發表在《天體物理學雜誌》上。卡米內斯基等人的論文已被接受發表在《天體物理學報》上。Diego 等人的論文發表在《天文學與天體物理學》上。Carleton 等人的論文發表在《天體物理學報》上。