詹姆斯-韋伯望遠鏡捕捉到宇宙黎明期誕生的星系的首批影像
詹姆斯-韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope)拍攝了星系在宇宙黎明誕生時的圖像,這是天文學家首次目睹這種現象,證實了星系形成的模型。
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早期星系形成示意圖
韋伯望遠鏡擁有無比強大的紅外線望遠鏡,它可以比其他任何儀器窺探到更遠的時空。它不斷刷新自己的記錄,觀測到最遙遠的恆星和星系,它離宇宙黎明越來越近了。
現在,韋伯望遠鏡成功地看到了一些最早在這個黎明形成的星系。這架望遠鏡捕捉了三個星系的影像,它們形成於132 億年前到134 億年前,也就是宇宙大爆炸後4 到6 億年之間。
“可以說,這些是我們所見過的第一批星系形成的’直接’圖像,”該研究的第一作者卡斯帕-埃爾姆-海因茨(Kasper Elm Heintz)說。 “詹姆斯-韋伯號之前向我們展示的是處於演化後期的早期星系,而在這裡,我們見證了它們的誕生,從而也見證了宇宙中第一批恆星系統的構建。”
以下是一些圖片,透過望遠鏡儀器上的多個濾鏡展示了一個星系。
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詹姆斯-韋伯透過不同濾鏡拍攝的其中一個星系的影像Kasper E. Heintz et al.
我們知道,對於未經專業訓練的人來說,這些影像並不令人印象深刻,但這些模糊的光團是詹姆斯-韋伯迄今為止拍攝到的最重要的影像之一。
在宇宙的早期階段,宇宙是一個非常黑暗、寒冷的地方,到處都是不透明的氫氣,沒有其他東西。最終,物質開始聚集在足夠大的口袋裡,在宇宙大爆炸後大約1.8 億年誕生了第一代恆星。這種新的光和能量開始與氫氣相互作用,使其電離和擴散。
不久之後,這些早期恆星開始聚集成第一批星系–從宇宙尺度上說是”不久”,也就是大約1.2 億年到2.2 億年之後。這些星係被認為是在氫氣的哺育下開始形成自己的新恆星。
而這正是新影像所捕捉到的。詹姆斯-韋伯極其靈敏的紅外光譜儀能夠測量出星系發出的光線是如何被星系內部和周圍的中性氫氣吸收的。這些訊號表明,氫氣正在湧入這些小星系,為新的小恆星提供能量,正如現有模型所預測的那樣。
這項研究的作者加布里埃爾-布拉莫爾(Gabriel Brammer)說:「我們人類一直在問的一個最基本的問題是:『我們從哪裡來?在這裡,我們透過揭示宇宙中一些最初的結構產生的時刻,拼湊出了更多的答案。
這項研究發表在《科學》雜誌。