韋布望遠鏡發現65億光年外44顆恆星
詹姆斯·韋布太空望遠鏡(JWST)在新的一年實現新的里程碑,捕捉到遙遠星系中的44顆恆星影像。這個星系位於可觀測宇宙的一半遠處,也就是距離地球有65億光年。這個區域遠到天文學家曾認為從中辨識出單顆恆星幾乎是不可能的事,就像用雙筒望遠鏡尋找月球隕石坑內的塵埃顆粒一樣。
「我從沒想過韋布會看到這麼多的恆星,」亞利桑那州立大學(Arizona State University)天文學家、研究團隊成員羅傑·溫德霍斯特(Rogier Windhorst)在一份聲明中說。 “現在我們觀察到這些恆星在相隔一年的圖像中不斷閃現,就像夜間的螢火蟲一樣。韋布繼續給我們帶來驚喜。”
研究人員說,這項發現不僅是一項技術壯舉,還為研究者提供了機會探索暗物質難以捉摸的行為。
新發現的44顆恆星是人類迄今在遙遠宇宙中觀測到的最大恆星群。它們屬於一個遙遠且隱密的星系,那裡的光線被扭曲成影像中的長卷鬚,研究人員為此起了個「龍」(Dragon)的綽號。大約65億年前,來自「龍」所在星系的光開始穿越太空,當時宇宙的年齡只有現在的一半。研究人員透過分析「龍」內每顆新發現恆星的顏色,推論它們是生命行將結束的紅巨星,就像獵戶座的參宿四。
事實上,「龍」是由背景螺旋星系的幾張重複影像疊加而成,它們恰好排列在阿貝爾370星系團後面,形成了令人驚嘆的宇宙幻象。阿貝爾370位於距離地球40億光年的鯨魚座,本身就是一個密集星系群,有數百個星系在引力作用下聚集在一起。此外,還有大約100個遙遠星系的微光出現在阿貝爾370星系團中。星系團就像一個巨大的宇宙透鏡,放大並扭曲來自這些背景星系的光,從而得以被韋布這樣的強大望遠鏡偵測到。仔細觀察這些光弧的話,天文學家就能夠更詳細研究遙遠星系。
哈佛和史密森天體物理中心博士後學者、研究合作者Fengwu Sun在2022年和2023年韋布望遠鏡拍攝的“龍”圖像中尋找一個背景引力透鏡星系時偶然發現了這群恆星。他在聲明中說:「當我們處理數據時,我們意識到似乎有很多單獨的恆星點。」「這個發現令人興奮,因為這是我們第一次能夠在如此遙遠的地方看到如此多的單顆恆星。
但是,Fengwu Sun和他同事發表的論文強調,如果沒有阿貝爾370星系團內漂浮恆星的偶然幫助,即使像韋布這樣強大的望遠鏡也很難識別出如此多的明亮恆星。阿貝爾370星系團中漂浮的恆星恰好與隱藏背景星系中的恆星暫時排成一列,並透過重力作用將它們的光線放大。
亞利桑那州立大學的研究合作者尼古拉斯·福(Nicholas Foo)在聲明中說,由於這些事件在引力透鏡景觀中引起的微妙變化,恆星亮度隨著時間推移而改變,導致它們「像一棵閃爍的聖誕樹一樣在不同影像中閃現」。
相關研究成果發表在1月6日的《自然天文學》期刊。