詹姆斯·韦伯望远镜揭示了对星系如何在宇宙黎明形成的“新理解”

四鬼丫头在

由于一种名为引力透镜的现象，宇宙宝石是太空中放大率最高的物体之一。（图片来源：欧空局/韦伯、美国国家航空航天局和加拿大航天局、L.Bradley（STScI）、A.Adamo（斯德哥尔摩大学）和宇宙之春合作）

据美国生活科学网站（本·特纳）：詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）发现了宇宙中最早的星团。

JWST在宇宙宝石弧内发现了五个原始球状星团——由数百万颗恒星组成的星团，宇宙宝石弧是宇宙大爆炸后4.6亿年形成的星系。

宇宙宝石弧因其外观而得名：从我们的太阳系来看，由于前景星系的强大引力影响，这个群星荟萃的星系看起来像一个薄如发丝的新月，放大并扭曲了遥远星系的外观。

该星系是我们宇宙前5亿年中观测到的放大率最高的区域，这为天文学家提供了一个前所未有的窗口，让他们了解第一批恒星的搅动是如何在宇宙黎明期间塑造星系的。

宇宙黎明是包含宇宙最初十亿年的时间。大爆炸大约4亿年后，再电离时代开始了，新生恒星发出的光剥夺了氢的电子，导致星系结构的根本重塑。

斯德哥尔摩大学天文学家、该研究的第一作者Angela Adamo告诉《生活科学》：“早期宇宙与我们预期的完全不同。”。“星系更明亮，它们以惊人的速度形成恒星，而且它们是在大质量和致密的星团中形成的。我们正在对早期星系是如何形成的建立新的理解。”

研究人员于6月24日在《自然》杂志上发表了他们的发现。

宇宙之光熄灭

当恒星形成时，它们以风和电离等离子体射流的形式抛出物质，这一过程被称为恒星反馈。

阿达莫说：“为了形成这5个星团，这个微小的星系必须以非常高的效率来形成。”。“来自星团中恒星的恒星反馈一定是巨大的。”

2018年，科学家利用哈勃太空望远镜发现了宇宙宝石弧。通常，星系从这么早的时候就发出的光太微弱了，望远镜无法探测到。但一种名为引力透镜的现象可以帮助天文学家观察它们。



宇宙宝石星系中新发现的星团的放大细节。这是在宇宙大爆炸后不到5亿年的时间里，首次在婴儿星系中发现星团。（图片来源：欧空局/韦伯、美国国家航空航天局和加拿大航天局、L.Bradley（STScI）、A.Adamo（斯德哥尔摩大学）和宇宙之春合作）

正如爱因斯坦在广义相对论中所概述的那样，引力是在物质和能量存在的情况下时空的弯曲和扭曲。这种弯曲的空间反过来又为能量和物质的运动设定了规则。

这意味着，即使光以直线传播，光也会因重力的存在而弯曲和放大。在这种情况下，SPT-CL J0615-5746星系位于宇宙宝石弧和我们的太阳系之间，弯曲并放大了早期星系的光线，从而可以被望远镜观察到。

通过将JWST指向这个弯曲的空间区域，天文学家以前所未有的细节观察到了宇宙宝石弧，解析了其中的五个球状星团。他们发现这些星团密度惊人，大约比在离地球较近的地方观测到的恒星形成区域密度高出三个数量级。

这些星团是最早被观测到的星团之一。但阿达莫说，目前还不清楚它们是否是第一个存在的。

她补充道：“原则上，我预计恒星的形成即使在相当原始的星系中也会以集群的方式发生。”。“但要形成[大质量]原球状星团，宿主星系需要能够在气体中创造和保持足够的质量。因此，这完全取决于原始星系的生长速度。”

为了了解更多关于该地区宇宙第一次余烬的信息，研究人员将使用JWST进行光谱分析。这将使天文学家能够重建星团的物理性质，进一步限制它们的年龄，并追踪星团的恒星对其更宽星系的影响。