美國太空總署的詹姆斯韋伯太空望遠鏡發現了螢火蟲閃光星系，這是一個年輕的宇宙實體，可能類似於初期的銀河系。這項發現得益於韋伯驚人的分辨率和引力透鏡，揭示了10 個耀眼的星團，它們最終可能會演變成球狀星團。這項研究為星系的形成提供了重要的一瞥，顯示星系既在內部生長，又透過碰撞生長。

天文學家首次發現了一個仍在形成的星系，如果我們能「讓時鐘倒轉」到我們星系發展時的重量，它的重量與我們的銀河系大致相同。新發現的這個星系，螢火蟲閃閃星系，正在聚集和形成恆星，存在於大爆炸後約6 億年。由於一種被稱為重力透鏡的自然效應，該星係被拉伸和扭曲，這使得研究人員能夠收集更多關於其內容的資訊。 （在韋伯圖像的某些區域，該星係被放大了40 倍以上。）圖片來源：NASA、ESA、CSA、STScI、Chris Willott（加拿大國家研究委員會）、Lamiya Mowla（韋爾斯利學院）、Kartheik Iyer（哥倫比亞）

美國太空總署的詹姆斯韋伯太空望遠鏡探測並測量了一個遙遠星系的質量，該星系存在於宇宙大爆炸後僅6 億年。這個新發現的星係被稱為螢火蟲閃光星系，可能與銀河系在其形成初期的樣子相似。

螢火蟲星雲上散佈著十個明亮的星團，這可能為早期星系的形成提供線索。科學家認為，星係可能最初是由碎裂的星團形成的，其中一些星團演變成了我們今天看到的球狀星團。

這張圖描繪了螢火蟲閃光星系在宇宙大爆炸後約6 億年的樣子，當時它沒有受到重力透鏡這一自然效應的拉伸和扭曲。這個概念是基於美國太空總署詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的圖像和數據。圖片來源：美國太空總署、歐洲太空總署、加拿大太空總署、拉爾夫‧克勞福德(STScI)、拉米亞‧莫拉(韋爾斯利學院)、紀堯姆‧德普雷(聖瑪麗大學)

這項研究成果發表在《自然》雜誌上，由前鄧拉普研究所博士後研究員Lamiya Mowla 和Kartheik Iyer 領導。 Mowla 現在是馬薩諸塞州韋爾斯利學院的助理教授，而Iyer 是紐約哥倫比亞大學的NASA 哈伯研究員。

多倫多大學David A. Dunlap 天文學和天體物理系教授兼系主任Roberto Abraham 也參與了這項研究。他是加拿大NIRISS 無偏星系團調查(CANUCS) 團隊的一員，該團隊在這項發現中發揮了關鍵作用。在接受A&S News 採訪時，Abraham 分享了這項發現對宇宙最早星系的啟示：

羅伯托·亞伯拉罕。圖片來源：多倫多大學

透過將目光投向螢火蟲閃耀星系，韋伯如何幫助我們了解以前未知的宇宙事物？

韋伯望遠鏡的分辨率和靈敏度使我們能夠清晰細緻地研究極其遙遠的物體，例如最初吸引我們來到螢火蟲星系的那些閃亮星團。由於一種被稱為強引力透鏡的自然效應，我們也可以「放大」。在這種情況下，前景中的星系團增強了其後面的螢火蟲星系，就像一個巨大的放大鏡。

借助韋伯望遠鏡，我們可以回到過去，觀察像螢火蟲閃光這樣的遙遠物體，並發現其中的物體可能是年輕的球狀星團，如今它們被視為數百萬顆古老恆星的密集群。目睹如今古老的事物在遙遠的過去誕生令人震驚。看到其中10 個以這種方式形成，使螢火蟲閃光成為了解星系形成和成長最早階段的金礦。

研究人員利用韋伯望遠鏡的圖像和數據得出結論，如果我們能夠「時光倒流」地測量螢火蟲星系形成時的重量，那麼它的質量將與我們的銀河系相同。為什麼知道螢火蟲星系的「重量」很重要？

它讓我們瞥見了宇宙非常年輕時年輕星系的重量。今天的星系質量要大得多。我們早就知道這一點了，但韋伯讓我們弄清楚它們是如何變得更大，以及它們是如何在其中產生如此多恆星的。在一些模型中，恆星透過內部過程緩慢形成，而在其他模型中，它們形成於小星系中，這些小星系相互碰撞並變大。像螢火蟲一樣的星系告訴我們，這兩種情況都在發生，但後者的過程可能占主導地位。

2022 年，CANUCS 團隊利用韋伯望遠鏡發現了已知最遙遠的球狀星團，他們將其命名為「火花星系」。這次新發現如何建立在前一次發現的基礎上？

我們在2022 年研究的Sparkler 星系中看到的小光點（即「閃光」）在發出光時已有40 億年歷史，與當時宇宙的年齡相似。 90 億年後，在今天的宇宙中，我們確切地知道它們是什麼樣子：今天的球狀星團。對於新的Firefly Sparkle 星系，我們更接近成長的起點，因此我們無法100% 確定星系中的小光點會演變成什麼。

你可以說，觀察Sparkler 星係就像觀察一個蹣跚學步的小孩：你很確定一個蹣跚學步的小孩最終會長大成人。但觀察Firefly Sparkle 星係就像觀察一個胚胎：各種動物的胚胎看起來都差不多，所以在這種情況下，這些閃光會變成什麼樣子就更難確定了。

您對韋伯的下一步計劃有什麼期待？

更像是，接下來有什麼事情讓我不興奮地想用韋伯望遠鏡看呢？韋伯望遠鏡傳來的所有數據和圖像讓我感到欣喜若狂——感覺就像宇宙正在向我們透露一些相當大的秘密，而我們現在還活著真是幸運。

在這種情況下，我們需要找到更多與Sparkler 和Firefly Sparkle 類似的系統的例子，才能完全確信Firefly Sparkle 中的這些小光點確實是非常年輕的球狀星團。我們現在得到的是一個絕佳的起點！加拿大在星系形成和球狀星團研究方面有著悠久的歷史，所以我期待看到我們繼續沿著這條道路前進。

編譯自/ ScitechDaily