異常明亮的JADES-GS-z14-0星系打破最遙遠天體的觀測紀錄
詹姆斯-韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope)繼續為天文學家和公眾帶來前所未有的宇宙美景。今天也不例外,科學家發現了有史以來最遙遠的星系。
JADES-GS-z14-0星係以JWST高級深河外星系巡天命名,位於宇宙中一個被稱為宇宙黎明的區域。這個區域的時間跨度從宇宙大爆炸後的大約5,000 萬年到10 億年。來自這個距離的光可以用紅移來測量。紅移指的是物體的光波長因宇宙膨脹而被拉伸的程度。
2023 年10 月至2024 年1 月期間,天文學家利用韋伯的近紅外線攝譜儀(NIRSpec)測量到一個星系的紅移值為14.32(光的波長是其正常長度的14 倍)。根據測量結果,它的年齡大約是宇宙大爆炸後的2.9 億年,是有史以來最古老、最遙遠的星系。
先前的紀錄保持者為JADES-GS-z13-0,發現於2022 年,紅移為13.2,位於宇宙大爆炸後約3.3 億年,距離地球約130 億光年。同時,JADES 團隊也發現了兩個紅移值超過10 的星系和另一個紅移值在13 左右的星系。
讓科學家對JADES-GS-z14-0 感到震驚的是它的亮度。從紅外線影像來看,天文學家認為這個星系的直徑約為1600 光年。它的亮度證實了光線來自年輕的恆星,而不是超大質量黑洞。他們還指出,這樣的亮度表明該星系包含”數億倍於太陽質量的恆星!”
這項研究的合著者斯特凡諾-卡尼亞尼(Stefano Carniani)說,韋伯中紅外線儀器(MIRI)的進一步數據揭示了關於這個遙遠星系的其他一些令人興奮的發現。
「我們看到這個星系的顏色並不像想像中的那麼藍,這表明有些光被塵埃染紅了,即使在非常早期的時候也是如此……韋伯的近紅外成像儀以更長的波長探測到了JADES-GS-z14-0,考慮到它的距離,這是一項了不起的成就……[近紅外線成像儀的測量結果表明]星系中存在強烈的電離氣體發射,其形式為氫和氧的明亮發射線。 。
令人震驚的是,這次天體觀測打破了所有用來定義早期宇宙的理論模型和模擬。卡尼亞尼說,它與研究小組在調查中觀測到的其他數百個高紅移星係都不同。他預測,在未來10 年內,韋伯科學家還將在更早和更遠的地方發現許多其他高亮度星系。
“我們很高興看到宇宙黎明時存在的星系的非凡多樣性!”卡尼亞尼感嘆道。