詹姆斯·韦伯太空望远镜打破了自己的记录，发现了有史以来最早的星系

詹姆斯·韦伯太空望远镜发现了五个候选星系，其历史可追溯至大爆炸后仅 2 亿年，使它们成为迄今为止发现的最早的星系。可能还有更多。

詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 发现了一些可能的星系，这些星系可能是有史以来最早存在的星系之一。

这五个候选星系距离我们 136 亿光年，距大爆炸仅 2 亿年，是迄今为止发现的最早的星系，而且很可能是古代宇宙中最早形成的星系之一。

如果后续观测得到证实，这些古老的星系将为天文学家提供对他们最好的星系形成理论的检验，以及对物质最初如何在宇宙中凝聚的独特见解。研究人员于 11 月 26 日在预印本数据库 arXiv 上发表了他们的研究结果，因此尚未经过同行评审。

“根据结构形成的标准范式，在宇宙微波背景（CMB）中产生热点和冷点的原始波动最终将在宇宙黎明期间生长、坍塌并形成第一个星系，从而迎来第一缕曙光，”研究人员在研究中写道。

他们补充说：“几十年来，这些最初的星系一直处于我们观测范围之外。”然而 JWST 改变了这一点。

宇宙学家此前估计，第一批恒星团在大爆炸后几亿年就开始合并并形成星系。

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然后，在宇宙诞生仅 1 到 20 亿年后，当前的理论表明，这些早期的原星系就进入了青春期，形成了矮星系，这些矮星系互相吞噬，最终成长为像我们自己的星系一样的星系。

但找到这个过程的确切时间，以及最早步骤发生的速度是具有挑战性的，因为来自这些星系的光是如此微弱，而且宇宙的膨胀已经极大地将它们的波长拉伸（或红移）到红外光谱中。

与它的前身哈勃太空望远镜不同，JWST 可以探测红外光谱中的光，使望远镜能够进入宇宙的第一阶段。但来自宇宙极早期时代的光仍然太暗，无法单独检测到。

为了解决这个问题，新观测背后的研究人员——作为银河遗产红外中平面调查非凡（GLIMPSE）项目的一部分——利用一种称为引力透镜的现象来放大这些早期星系的远光。

正如爱因斯坦在他的广义相对论中所概述的那样，引力是物质和能量存在下时空的弯曲和扭曲。这个弯曲的空间反过来决定了能量和物质的运动方式。

这意味着即使光沿直线传播，它也可能因重力而弯曲和放大。在这种情况下，星系 Abell S1063 位于他们选择研究的区域和我们的太阳系之间，聚焦早期星系的光线，以便可以通过望远镜观察到它。

通过将 JWST 对准这个弯曲空间区域并慢慢收集从其后面射入的光线，天文学家将望远镜发挥到了其能力的极限，捕捉到了早期星系的第一道微弱光芒。

如果得到进一步的研究证实，这些候选星系将比最早确认的星系 JADES-GS-z14-0 年轻大约 9000 万年——使它们成为最早可能形成的星系之一。事实上，它们都是在同一天空区域内发现的，这表明那里可能存在更多的它们。

那么像这样的星系是如何增长得如此之快的呢？宇宙之谜的答案仍然难以捉摸，但它们不太可能打破我们目前对宇宙学的理解。相反，天文学家正在尝试各种解释，包括比预期更早出现的巨型黑洞、超新星爆炸的反馈，甚至是暗能量的影响来解释黑洞内部恒星的快速形成。 。