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韦伯望远镜或发现已知最古老星系,可能形成于宇宙大爆炸后3.5亿年


(观察者网讯)据美国哥伦比亚广播公司(CBS)11月17日报道,科学家近日通过美国詹姆斯·韦伯太空望远镜发现了一个很可能形成于宇宙大爆炸3.5亿年后的星系,这或将成为目前为止人类在宇宙中发现的最古老的星系。

该星系的年龄尚未得到完全确定,仍需要进一步的光谱分析。但科学家表示,这一发现有可能改变人们对于宇宙早期星系和恒星形成的理解。此前,科学家观测到的最古老的星系是GN-z11,由美国哈勃太空望远镜于2016年发现,形成于宇宙大爆炸后4亿年。

CBS报道截图

根据美国国家航空航天局(NASA)发布的声明,在韦伯太空望远镜的“空间棱镜放大巡天”(GLASS)项目和“宇宙演化早期科学研究”(CEERS)项目发回的观测数据中,科学家们发现了红移约为12.5的星系GLASS-z12,其形成时间可以追溯到宇宙大爆炸后3.5亿年。

此外,科学家还发现了另一个红移约为10.5的星系,这个同样明亮而遥远的星系大约形成于宇宙大爆炸后4.5亿年。

NASA发布的两个古老星系照片,编号2为GLASS-z12星系 图自NASA网站

“这是天文学的一个全新篇章,就好像你在做一次考古挖掘的时候,突然间发现了一座失落的城市或一些你不知道的东西。”意大利罗马国家天体物理研究所的研究员保拉·桑蒂尼(Paola Santini)说道。

美国有线电视新闻网(CNN)称,针对此次发现的两个古老星系,科学家们已经提出了两种假说。一种可能性是,这两个星系包含大量的低质量恒星,这与宇宙中后来形成的星系非常相似;另一种可能性则是,这些星系由数量较少但亮度极高的星族III恒星(Population III stars)组成。

研究团队成员阿德里亚诺·丰塔纳(Adriano Fontana)就提到,从当前的观测数据来看,GLASS-z12的星族似乎特别缺乏重元素,其中甚至可能存在星族III恒星。

美国加州大学圣克鲁兹分校研究员加斯·伊林沃思(Garth Illingworth)解释说,长期以来的理论认为,星族III恒星是宇宙大爆炸后诞生的第一批恒星,这些极热的恒星只由氢和氦组成,不包括其他重元素。人们尚未在已知宇宙中找到过这样的恒星。

伊林沃思称,GLASS-z12的发现意味着,星系有可能是在宇宙大爆炸1亿年后逐步形成,这将挑战科学家关于早期星系形成时间的理论,“这是一个很好的开放性问题——第一批恒星到底是什么时候形成的?在我看来,这些星系或许会为研究开拓道路。”

耗资100亿美元的韦伯太空望远镜由美国、欧洲和加拿大航天局联合研发,是迄今为止最大、功能最强的太空望远镜,于今年1月部署完成,并在7月发布了首批照片。该望远镜的任务是寻找最早、最遥远的恒星和星系,开启对宇宙起源的探索。

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