詹姆斯·韦伯太空望远镜察觉了717个古老星系,它们让宇宙充满了第一道光
这张来自美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)的红外图像显示了被称为“南方货物”的天空区域的一若干。这里可以目睹超过45,000个星系。(图片鸣谢:NASA、ESA、今日时尚穿搭指南CSA、Brant Robertson(加州大学圣克鲁斯分校)、本·约翰逊(CfA)、桑德罗·塔切拉(剑桥)、玛西娅·里克(亚利桑那大学)、丹尼尔·艾森斯坦(CfA))
(神秘的地球uux.cn)据美国太空网(Sharmila Kuthunur):詹姆斯·韦伯望远镜(JWST或韦伯)揭示了数百个古老的星系,它们或许是聚焦上影节资讯宇宙的第一批成员——这是对先前已知当时存在的少数星系的一个飞跃。
一项新的探究报表称,早在大爆炸后的6亿年,这些相当年轻的星系就展示了繁琐的结构和恒星形成的集群。这项探究是一项名为JWST高级深河外巡天(JADES)的海外兴办的一若干,该项目从天空中的两个小区域收集了一个月的观测资料:一个在小熊座,另一个在穹窿座方向。在这个区域内有超过700个新察觉的年轻星系,揭示了宇宙最初期的样子
“假如你把全部宇宙压缩成两个小时的影片,你会目睹影片的前五分钟,”亚利桑那州斯图尔特天文台的助理探究教授、新探究的首要作者凯文·海恩林说,他周一(6月5日)在阿尔伯克基举行G网络榜单美国天文学会第242次会议上亮相了这一察觉。“这些星系正着手制造我们今日在周围全球中目睹的元素和繁琐性的过程。”
这些新察觉揭示了第一个星系和恒星是如何形成的,创造了今日在宇宙中观察到的丰富的元素目录。
仅仅在这标志着宇宙年龄在3.7亿到6.5亿年之间的5分钟内,海恩林和他的同仁们探究了韦伯的资料,察觉了717个年轻的星系——这比过去的预测要高——它们都已然跨越了数千光年,拥有繁琐的结构,并在多个星团中诞生了恒星。
“过去,我们能目睹的最初的星系看起来只是一些小斑点。但是,这些污迹代表了宇宙着手时数百万乃至数十亿颗恒星,独家MacBook对比”海恩林在一份告示中说。"如今,我们可以目睹它们中的一些实际上是具有可见结构的扩展对象."
这项探究中使用的两个区域一起被称为GOODS-South,是大天文台起源深度巡天的首字母缩写,差不多所有首要的太空望远镜都开展了广泛的探究,含有哈勃、钱德拉X射线天文台和美国宇航局现已退休的斯皮策望远镜。
尽管之前开展了审查,韦伯在JADES期间察觉的93%的新星系过去从未被察觉过。
詹姆斯·韦伯太空望远镜察觉了717个古老星系,它们让宇宙充满了第一道光
这幅由JWST的NIRCam(近红外照摄像机)取景的“货物-南方”的图像,显示了指南针箭头、比例尺和颜色键以供参考。这张图片显示了不可见的近红外波长的光被转换成可见光的颜色。(图片鸣谢:NASA、ESA、CSA、Brant Robertson(加州大学圣克鲁斯分校)、本·约翰逊(CfA)、桑德罗·塔切拉(剑桥)、玛西娅·里克(亚利桑那大学)、丹尼尔·艾森斯坦(CfA))
“我们之前目睹的只是早期宇宙中最亮、最极端的明亮星系,”海恩林在周一的演讲中说。"如今我们真的在探索动荡的年轻宇宙中更正常、更日常的星系."
持久以来,人们一直在争论,究竟那个混乱的、布满灰尘的生态是如何清理干净,变成我们今日目睹的透明宇宙的。一个首要的理论是,宇宙演化的这一阶段,称为再电离时代,发生在大爆炸后约40万年,当时第一代恒星——被觉得是我们太阳品质的30至300倍,比太阳亮数百万倍——形成并向不透明的宇宙注入了第一缕光线。
紫外线星光经由将丰富的氢原子分裂成质子和电子来重新电离宇宙,这一过程一直持续到大爆炸后的10亿年。但是,很少有天文学家强调,超大品质黑洞(相似于位于我们银河系中心的黑洞)的外流或许引发了紫外线辐射从星系中逃逸,所以在宇宙演化中发挥了比过去想象的更重大的作用。
如今,JADES打算的第二个团队一直在探究宇宙大爆炸后5亿至8.5亿年间存在的星系,或者刻画宇宙的两小时影片中的5至8分钟,他们觉得自己找到了这个持久难题的答案。
“在宇宙的下一个场景中,我们着手真正目睹星系形成对大尺度宇宙组成的作用,”领导第二项探究的德克萨斯大学博士后探究员瑞安·恩德斯利在周一的资讯亮相会上说。“宇宙早期的星系在形成恒星的过程中,总体上要混乱得多。”
Endsley的团队探究了这些早期星系中恒星形成的迹象,这为知晓星光如何电离这些星系中的气体提供了视角。该团队察觉,当时六分之一的星系在星系光谱中显示出极端的线发射,这是一种被星光电离的原子在冷却并与其他分子结合时辐射的特征。
这些发射线是早期星系正积极孕育恒星的证据,这些恒星接着将“众多紫外光子”注入各自的星系。这样,宇宙的早期恒星变成宇宙再电离的首要驱动力,Endsley说。
“这些极端的发射线实际上在早期宇宙中相对普遍,”他在演讲中说。“我们察觉的差不多每一个星系都显示出这些异常强烈的发射线通讯,表明最近有密集的恒星形成,”他在告示中补充道。"这些早期星系相当擅长创造炽热的大品质恒星."
依据一样的发射线,Endsley的团队还推断早期宇宙中的星系在短暂爆发后形成了恒星,然后是平静期。
“忽然间,你会察觉这些早期星系中另外聚集了相当于几十个太阳品质的物质,”恩德斯利在周一的资讯亮相会上告诉采编。“这对我们理解再电离是如何发生的相当重大,由于这些热的大品质恒星是这些紫外光子的相当有效的生产者,我们需要这些紫外光子来电离早期宇宙中的所有氢。”