詹姆斯·韦伯望远镜证实宇宙中最早的星系中爆发的恒星数量比我们想象的要多得多

詹姆斯·韦伯太空望远镜的一项新研究发现，来自已知宇宙中最遥远星系的光表明，我们当前的宇宙学模型存在一些问题。解释仍然难以捉摸。

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詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 发现了有史以来最早的星系，其异常明亮的光线来自于奇异的恒星形成狂潮。

该星系被命名为JADES-GS-z14-0，在大爆炸后至少2.9亿年形成，并且包含估计自2亿年以来就已经爆发的恒星我们的宇宙开始多年后。 

詹姆斯韦伯太空望远镜的近红外光谱仪 (NIRSpec) 仪器发现，恒星的神秘起源和快速发展揭示了有关我们的宇宙如何形成的一些基本问题。研究人员于 7 月 29 日在《自然》杂志上发表了他们的发现。

研究人员在研究中写道：“JWST 在早期宇宙中发现了大量发光星系，这表明星系发展迅速，与许多标准模型存在明显的矛盾。” “星系形成模型需要解决宇宙历史早期就存在如此大且明亮的星系的问题。”

天文学家不确定第一批恒星球何时开始聚集成我们今天看到的星系，但宇宙学家此前估计，这一过程在大爆炸后的最初几亿年内缓慢开始。

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目前的理论认为，暗物质晕（一种神秘且不可见的物质，据信占宇宙物质总量的 85%）与气体结合形成了第一批星系幼苗。在宇宙诞生 10 亿到 20 亿年后，这些早期的原星系进入了青春期，形成了矮星系，这些矮星系开始互相吞噬，最终成长为像我们自己的星系一样的星系。

但 JWST 的发现推翻了这一观点。 2023 年 2 月，一群天文学家在分析望远镜数据时发现了一组由六个巨大星系组成的星系——年龄在大爆炸后 500 至 7 亿年之间——它们的质量如此之大，以至于与 99% 的宇宙学模型存在冲突。

JADES-GS-z14-0 发出的光同样令人费解。在这项新研究中，NIRSpec 探测到的光起源于星系核心周围年轻恒星的巨大光环，这些光环在观测之前已经燃烧了至少 9000 万年。该星系还充满了异常大量的尘埃和氧气，这表明它的恒星诞生和死亡的历史可能更长。

有趣的是，研究人员写道，这一发现表明，早期宇宙中的超亮星系不仅仅是活跃黑洞贪婪吞噬物质的产物，正如人们通常认为的那样。新的观测结果表明，失控的恒星形成也是对这些古老星系令人惊讶的亮度的一个可行解释。

那么像 JADES-GS-z14-0 这样的星系是如何如此快地产生如此多恒星的呢？这个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，其中包括巨型黑洞出现的时间早于预期；超新星反馈；甚至暗能量来理解为什么这些古老的恒星能够如此迅速地形成。