天文学家确认梅西的星系是最早被观测到的星系之一

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光谱观测显示，梅西的星系，以史蒂文·芬克尔斯坦的女儿命名，在大爆炸后3.9亿年被探测到。这使得它成为有史以来观测到的四个最早确认的星系之一。鸣谢:NASA/STScI/CEERS/TACC/德克萨斯大学奥斯汀分校/S. Finkelstein/M. Bagley

据奥斯汀的德克萨斯大学：多亏了詹姆斯·韦伯太空望远镜，天文学家们竞相寻找曾经瞥见过的一些最早的星系，现在已经证实，去年夏天首次探测到的一个星系实际上是迄今发现的最早的星系之一。这些发现发表在《自然》杂志上。

自从首次探测到Maisie星系以来的后续观测显示，它来自大爆炸后的3.9亿年。尽管这并不像德克萨斯大学奥斯汀分校天文学家史蒂文·芬克尔斯坦领导的团队去年夏天首次估计的那样早，但它仍然是观测到的四个最早确认的星系之一。

“关于梅西的星系令人兴奋的是，它是JWST发现的第一个遥远的星系之一，而且是第一个被光谱证实的星系，”德克萨斯大学奥斯汀分校的天文学教授芬克尔斯坦说，他是《自然》杂志论文的作者，也是宇宙进化早期发布科学调查(CEERS)的首席研究员。他以他女儿的名字命名了这个星系，因为它是在她生日那天被发现的。

最新的分析由第一作者巴勃罗·阿拉巴尔·哈罗领导，他是美国国家科学基金会国家光学-红外天文学研究实验室的博士后研究员。除了芬克尔斯坦，来自德克萨斯大学奥斯汀分校的合著者还有凯特琳·凯西、米凯拉·巴格利、凯瑟琳·奇沃洛夫斯基和藤本诚治。

CEERS团队目前正在评估大约10个其他星系，它们可能来自比Maisie更早的时代。

太空中的物体不会印上时间标记。为了推断我们观察到的光何时离开一个物体，天文学家测量了它的红移，即它的颜色因远离我们而移动的量。因为我们生活在一个膨胀的宇宙中，我们看的时间越久远，物体的红移就越高。

最初对红移(以及大爆炸后的时间)的估计是基于光度学，即使用少量宽频率滤光器的图像中的光亮度。这些估计是利用CEERS在该望远镜第一个观测季节最初分配的时间内收集的数据做出的。

为了获得更准确的估计，CEERS团队申请了JWST光谱仪器NIRSpec的后续测量，该仪器将物体的光分成许多不同的窄频率，以更准确地识别其化学组成，热量输出，内在亮度和相对运动。根据这一最新的光谱分析，Maisie星系的红移为z=11.4。

这项研究还研究了CEERS-93316，这是一个最初由爱丁堡大学领导的团队在公开可用的CEERS数据中发现的星系，最初估计是在大爆炸后令人惊讶的2.5亿年观察到的。通过进一步分析，研究小组发现CEERS-93316的红移更适中，z=4.9，这相当于大爆炸后约10亿年。

事实证明，CEERS-93316中的热气在与氧和氢相关的几个窄频带中发出如此多的光，以至于它使星系看起来比实际上更蓝。这种蓝色的投射模仿了芬克尔斯坦和其他人期望在早期星系中看到的特征。这是由于光度测量方法的一个怪癖，它只发生在红移大约为4.9的物体上。芬克尔斯坦说这是一个运气不好的例子。

“这是一种奇怪的情况，”芬克尔斯坦说。“在光谱观测到的数十个高红移候选者中，这是唯一一个真实红移比我们最初猜测的要小得多的例子。”

这个星系不仅呈现出不自然的蓝色，而且比我们目前的模型预测的宇宙早期形成的星系要亮得多。

芬克尔斯坦说:“要解释宇宙如何能在如此短的时间内创造出如此巨大的星系，这的确是一个挑战。”。“所以，我认为这可能永远是最有可能的结果，因为它如此极端，如此明亮，如此明显的高红移。”