哇！天文學(xué)家剛剛發(fā)現(xiàn)了我們見(jiàn)過(guò)的最早的星系

一個(gè)新發(fā)現(xiàn)的星系剛剛打破紀(jì)錄這是迄今為止最早看到的，對(duì)我們目前的星系形成模型提出了重大挑戰(zhàn)。

它被稱為JADES-GS-z14-0，它在早期宇宙中閃閃發(fā)光，因?yàn)樗雌饋?lái)比宇宙晚了不到3億年生活大爆炸.最近的第二個(gè)發(fā)現(xiàn)，稱為JADES-GS-z14-1，被證實(shí)幾乎同樣遙遠(yuǎn)。

天文學(xué)家說(shuō)，這些探測(cè)現(xiàn)在是”不含糊“，這意味著宇宙黎明可能有一些”抱怨“要做。

“2024 年 1 月，NIRSpec 觀察了這個(gè)星系 JADES-GS-z14-0 將近 10 個(gè)小時(shí)，當(dāng)光譜首次被處理時(shí)，有明確的證據(jù)表明該星系確實(shí)處于紅移14.32，打破了之前最遙遠(yuǎn)的星系記錄。天文學(xué)家說(shuō)意大利高等師范學(xué)院的Stefano Carniani和亞利桑那大學(xué)的Kevin Hainline。

“從圖像中，發(fā)現(xiàn)光源的直徑超過(guò)1,600光年，證明我們看到的光主要來(lái)自年輕的恒星，而不是來(lái)自不斷增長(zhǎng)的超大質(zhì)量附近的發(fā)射黑洞.如此多的星光意味著銀河系的質(zhì)量是太陽(yáng)的數(shù)億倍！這就提出了一個(gè)問(wèn)題：大自然如何在不到3億年的時(shí)間里制造出如此明亮、巨大和龐大的星系？

三篇獨(dú)立的論文已上傳到預(yù)印本服務(wù)器arXiv。它們尚未經(jīng)過(guò)同行評(píng)審，但三者的結(jié)論都相同。JADES-GS-z14-0肯定在那里，這是一個(gè)閃亮的數(shù)據(jù)點(diǎn)，代表了理解宇宙如何形成的新方法。

直到最近，我們對(duì)被稱為宇宙黎明的時(shí)期知之甚少，這是138億年前大爆炸后的第一個(gè)十億年左右。那是因?yàn)樵缙诘挠钪娉錆M了中性氫的霧，這些霧散射了光，阻止了它的傳播。

這種迷霧并沒(méi)有持續(xù)下去;它被早期宇宙中物體發(fā)出的紫外線電離并清除，到宇宙黎明結(jié)束時(shí)，空間是透明的。

然而，到那時(shí)，有一大堆恒星和星系在周圍徘徊。如果我們想知道這一切是如何形成的，我們需要能夠看到霧。

這是其中之一JWST公司，憑借其強(qiáng)大的紅外線眼睛，就是為了做到這一點(diǎn)而設(shè)計(jì)的。紅外輻射能夠穿過(guò)其他光無(wú)法穿透的致密介質(zhì)，其長(zhǎng)波長(zhǎng)能夠以最小的散射穿過(guò)。它一直在進(jìn)行JWST高級(jí)深部銀河系外巡天（JADES），在大爆炸后的前6.5億年尋找物體，結(jié)果非常有趣。

我們反復(fù)發(fā)現(xiàn)的一件事是大型物體比我們預(yù)期的要早得多.這真是令人振奮，因?yàn)槲覀円恢痹诩僭O(shè)超大質(zhì)量之類的東西黑洞星系的形成需要很長(zhǎng)的時(shí)間——遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我們觀察它們的時(shí)間范圍。

但是JADES-GS-z14-0拿走了蛋糕。它非常大，非常明亮，完全不是天文學(xué)家預(yù)測(cè)的早期宇宙中星系的樣子。首先，它的大小表明，大部分光必須來(lái)自恒星，而不是來(lái)自不斷增長(zhǎng)的超大質(zhì)量黑洞周圍空間的光。

對(duì)它的光的分析揭示了大量灰塵和氧氣的存在，這在早期是出乎意料的。這些重元素需要在恒星內(nèi)部制造，然后需要爆炸。這些特征表明，在大爆炸后3億年，幾代大質(zhì)量恒星一定已經(jīng)生活和死亡。

鑒于今天最大的恒星的壽命只有幾百萬(wàn)年左右，這并非不可能，但仍然不是天文學(xué)家所期望的。

總而言之，銀河系表明我們需要重新思考早期宇宙，這表明我們?cè)谀抢锟吹降拇罅抗庠床荒芡耆貌粩嘣鲩L(zhǎng)的黑洞來(lái)解釋。不知何故，大型、明亮、形態(tài)良好的星系可以在宇宙黎明的早期聚集在一起。

“JADES-GS-z14-0現(xiàn)在成為這種現(xiàn)象的原型，”卡尼亞尼 說(shuō).“令人驚訝的是，宇宙可以在短短3億年內(nèi)形成這樣一個(gè)星系。

Carniani領(lǐng)導(dǎo)的發(fā)現(xiàn)論文可以在arXiv上找到.研究星系光特性的同步論文可以在arXiv上找到這里和這里.

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