韦伯望远镜发现的已知最早星系，是宇宙黎明的信标 | 路透社

美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜的红外图像，由JWST高级深度外星系调查（JADES）计划的近红外摄像机（NIRCam）拍摄。其中一个星系，JADES-GS-z14-0（如图所示），被确定为大爆炸后约2.9亿年形成，是已知最早的…阅读更多华盛顿，5月31日（路透社）- 美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜发现了已知最早的星系，考虑到它是在宇宙婴儿期形成的，亮度和大小令人惊讶-仅为其当前年龄的2％。韦伯通过遥望广阔的宇宙距离，正在回望时间，观察到这个星系大约在大爆炸事件后2.9亿年存在，该事件大约在138亿年前引发了宇宙，研究人员说。这段跨越宇宙最初几亿年的时期被称为宇宙黎明。

这架望远镜，也称为JWST，自2022年投入运营以来，彻底改变了对早期宇宙的理解。这一新发现是由JWST高级深度外星系调查（JADES）研究团队做出的。这个星系名为JADES-GS-z14-0，直径约1700光年。光年是光在一年内传播的距离，为5.9万亿英里（9.5万亿公里）。它的质量相当于500亿颗太阳大小的恒星，并且正在快速形成新的恒星，大约每年20颗。

韦伯观测之前，科学家们不知道星系可以存在得如此早，尤其不是像这样明亮的星系。

“早期宇宙给我们带来了一个又一个惊喜，”亚利桑那大学斯图尔德天文台的天体物理学家凯文·海恩莱恩说，他是这项研究的领导之一。本周在线发表，尚未经过正式同行评审。“我想每个人的下巴都掉了下来，”剑桥大学宇宙学卡夫利研究所的天体物理学家和研究合著者弗朗切斯科·德尤金尼奥补充道。“韦伯正在展示，早期宇宙中的星系比我们预期的要明亮得多。”

直到现在，已知的最早星系可以追溯到大爆炸后约3.2亿年，正如JADES团队去年宣布的那样。

“称这个星系为大是有道理的，因为它比JADES团队在这些距离上测量过的其他星系要大得多，要理解这样一个大星系如何在短短几亿年内形成将是一个挑战，”海恩莱恩说。

“它如此明亮也很迷人，考虑到星系随着宇宙的演化而变得更大，这意味着在接下来的几亿年里它可能会变得明亮得多，”海恩莱恩说。

尽管对于一个如此早期的星系来说它相当大，但与一些现代星系相比却相形见绌。我们的银河系直径约为10万光年，质量相当于约100亿个太阳大小的恒星。

在同一项研究中，JADES团队披露了第二古老的已知星系的发现，距离大爆炸后约3.03亿年。那个星系，JADES-GS-z14-1，体积较小 - 质量相当于约1亿颗太阳大小的恒星，直径大约1,000光年，每年形成大约两颗新恒星。

“这些星系形成于一个比今天更加密集和富含气体的环境中。此外，气体的化学成分也非常不同，更接近于从大爆炸继承的原始成分 - 氢、氦和微量锂，” D’Eugenio说。

早期宇宙中的恒星形成比今天要激烈得多，大质量的炽热恒星形成并迅速死亡，通过紫外线、恒星风和超新星爆炸释放出巨大能量，D’Eugenio说。

有三种主要假设被提出来解释早期星系的亮度。第一种将其归因于这些星系中的超大质量黑洞吞噬物质。由于新发现的光被观察到的范围比黑洞贪婪所预期的范围更广，这一假设似乎已被排除。

尚不清楚另外两种假设是否成立 - 即这些星系的恒星数量比预期的多，或者这些恒星比今天周围的恒星更亮，D’Eugenio说。

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