巴黎天體物理研究所的天文學(xué)家使用詹姆斯-韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(JWST)發(fā)現(xiàn)了可能是已知宇宙中最古老的四個星系,根據(jù)天文學(xué)家的計(jì)算,它們在位于距離地球130億光年多一點(diǎn)的地方,也可能是有史以來發(fā)現(xiàn)的最遙遠(yuǎn)的四個星系,關(guān)于它們的最新發(fā)現(xiàn)被刊登在本周早些時候的《自然-天文學(xué)》雜志上。
這四個古老的星系誕生于大爆炸后僅3到5億年左右的時間,在當(dāng)時它們形成恒星的速度比現(xiàn)在我們的天文學(xué)家觀測到的早期原始星盤要快得多,也就是說它們能給我們展現(xiàn)我們現(xiàn)在所處的已經(jīng)有140億年歷史的宇宙的早期雛形。
"我們對宇宙的前沿探索幾乎每月都在向前移動,在這些古老的星系和大爆炸之間,只有3億年的宇宙歷史沒有被我們探索過了。"耶魯大學(xué)天文學(xué)教授皮特-范-多庫姆(Pieter van Dokkum)在《自然-天文學(xué)》的這篇論文下發(fā)表評論中說。
自從詹姆斯-韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(JWST)升空并調(diào)試完成能正常使用之后,在過去幾個月的時間里有很多的科研團(tuán)隊(duì)聲稱利用詹姆斯-韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(JWST)探測到了可能更古老的星系,不過這四個巴黎天體物理研究所發(fā)表在《自然-天文學(xué)》雜志上的新發(fā)現(xiàn)的星系與它們是完全不同的,因?yàn)檫@四個新發(fā)現(xiàn)的古老的星系已經(jīng)通過了天文學(xué)界同行的評審,在業(yè)內(nèi)已經(jīng)被確認(rèn)確實(shí)是古老的星系,而不是其他的天體,或者是利用一個較近的星系偽裝成的一個較遠(yuǎn)的星系。
對于較近的星系,天文學(xué)家通常使用顏色來評估紅移,這是一個描述距離的參數(shù),因?yàn)楣獠ㄔ谂蛎浀挠钪嬷锌s放時會拉伸并變紅。然而在使用詹姆斯-韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(JWST)研究那些宇宙中全新的領(lǐng)域時,這種技術(shù)并不是一個穩(wěn)妥的選擇,這個新發(fā)現(xiàn)的研究者使用了對星系光譜的詳細(xì)測量,或者說他們在不同頻率上發(fā)出的光的范圍內(nèi),來雙重檢查紅移的準(zhǔn)確性。
這四個古老的星系誕生于宇宙的再電離時代,天文學(xué)家認(rèn)為這也是第一批恒星產(chǎn)生的時期,當(dāng)巴黎天體物理研究所的研究者確認(rèn)了這些星系的年齡時,他們就對這些星系的恒星進(jìn)行了測量,發(fā)現(xiàn)它們并不大,至少與我們的銀河系相比就是這樣的。
但是這些星系創(chuàng)造恒星的速度非常快,這在早期宇宙中是非常令人驚訝的事情,巴黎天體物理研究所的研究人員認(rèn)為這些星系中似乎不包含任何特別復(fù)雜的元素,這表明它們中的恒星還沒有時間創(chuàng)造出更重的元素,而是僅由早期宇宙中的原始?xì)浜秃ぴ咏M成,這可能導(dǎo)致了在早期宇宙中星系的快速成長,盡管從時間尺度上來看,地球上鯊魚存在的時間都比它們更長。
當(dāng)詹姆斯-韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(JWST)在2021年12月發(fā)射升空時,我們的天文學(xué)家就希望它能夠找到宇宙早期時第一批誕生的星系,但根據(jù)它最近的觀測結(jié)果顯示,在我們的宇宙中星系的開始時間可能比以前認(rèn)為的要早得多,目前看來宇宙中第一批星系的誕生時間是如此之早,可能超出了超出了詹姆斯-韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(JWST)的能力范圍。