韦伯太空望远镜观察到以“宇宙火球”形态存在的早期星系

韦伯太空望远镜观察到以“宇宙火球”形态存在的早期星系该研究的主要作者、加州大学洛杉矶分校物理学和天文学教授TommasoTreu说:"我们看到星系以一种令人激动的速度形成新的恒星。韦伯令人难以置信的分辨率使我们能够以前所未有的细节研究这些星系,我们看到所有这些恒星的形成都发生在这些星系的区域内。"特鲁指导着GLASS-JWST早期发布科学计划,该计划的第一个结果是该特刊的主题。这期杂志中另一项由加州大学洛杉矶分校领导的研究发现,在大爆炸后不久--不到10亿年内--形成的星系可能已经开始燃烧剩余的吸收光子的氢,为黑暗的宇宙带来光明。图为GuidoRoberts-Borsani"即使是我们最好的望远镜也确实难以确认如此遥远的星系的距离,所以我们不知道它们是否使宇宙变得透明,"领导这项研究的加州大学洛杉矶分校博士后研究员GuidoRoberts-Borsani说。"韦伯正在向我们展示,它不仅可以做这项工作,而且可以以惊人的速度完成。它是一个游戏规则的改变者。"这些发现是加州大学洛杉矶分校天体物理学家的许多令人惊叹的发现中的两个,他们是第一批通过韦伯新近打开的一扇窗户窥视过去的人。韦伯是目前人类在太空中设置的最大的近红外望远镜,其卓越的分辨率提供了一个无与伦比的视角,可以看到如此遥远的天体,其光线需要数十亿年才能到达地球。尽管这些天体现在已经老化,但只有它们最早的时候发出的光才有足够的时间穿越宇宙,最终出现在韦伯的探测仪上。因此,韦伯不仅起到了某种时间机器的作用--将科学家们带回到宇宙大爆炸后不久的时期--而且它所产生的图像已经成为一个家庭相册,其中有婴儿星系和星星的快照。图为TommasoTreuGLASS-JWST是美国宇航局在2017年选择的13个早期发布科学项目之一,以快速产生可公开访问的数据集,并展示和测试韦伯号上仪器的能力。该项目旨在了解第一批星系的光线是如何以及何时烧穿大爆炸留下的氢雾的--这一现象和时间段被称为"重化纪元"--以及气体和重元素如何在宇宙时间内分布在星系内部和周围。两位天文学家合作利用韦伯的三个创新的近红外仪器对早期宇宙中的遥远星系进行详细测量。离子化纪元是一个科学家们仍然不甚了解的时期。直到现在,研究人员还没有观测当时存在的星系所需的极其敏感的红外仪器。在宇宙再电离化之前,早期宇宙仍然没有光,因为来自早期恒星的紫外线光子被饱和空间的氢原子所吸收。科学家们认为,在宇宙最初的十亿年中的某个时候,由第一批星系和可能由第一批黑洞发出的辐射导致氢原子失去电子,或被电离,防止光子"粘"在它们身上,并为光子穿越空间清除了一条通道。随着星系开始电离出越来越大的气泡,宇宙变得透明,光线自由传播,就像今天一样,让我们每晚都能看到星星和星系的辉煌天幕。Roberts-Borsani发现星系的形成比以前认为的要快要早,这可以证实它们是宇宙再电离的罪魁祸首。这项研究还证实了已知的最远的两个星系的距离,使用一种新技术使天文学家能够探测宇宙再电离的开始。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1336367.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1336367.htm

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韦伯望远镜揭示了低质量星系在早期宇宙再电离过程中的关键作用

韦伯望远镜揭示了低质量星系在早期宇宙再电离过程中的关键作用包括两位宾夕法尼亚州立大学天体物理学家在内的国际研究小组最近在《自然》杂志上发表了他们的研究成果。这些光谱揭示了宇宙中被称为再电离时期的一些最初的可见光,该时期的动力来自最早的恒星和星系的到来。美国国家航空航天局詹姆斯-韦伯太空望远镜(NASA'sJamesWebbSpaceTelescope)拍摄的深场图像首次提供了超微弱星系的一瞥,研究人员将这些星系确定为引发宇宙再电离的天体的有力候选者。图片来源:HakimAtek/索邦大学/JWST原始宇宙从黑暗到光明的过渡论文作者、宾夕法尼亚州立大学天文学和天体物理学助理教授乔尔-莱亚解释说,宇宙中的正常物质最初是一团炙热的浓雾,几乎完全由氢原子核和氦原子核组成。随着它的膨胀和冷却,孤质子和电子开始结合,第一次形成了中性氢。然后,在宇宙大爆炸发生后大约5亿至9亿年,在早期宇宙中占主导地位的中性氢开始再次分离成电离气体,从而促进了恒星和星系的诞生,并拨开了原始迷雾,使光线第一次可以畅通无阻地穿过宇宙。莱亚说:"有一些东西开始向星际虚空泵送高能光子。这些光源就像宇宙灯塔,烧掉了中性氢的雾气。不管是什么,它的能量如此之大,如此持久,以至于整个宇宙都重新电离了。"通过分析年轻的低质量星系的光谱,科学家们证明,小型星系是引发宇宙再电离的"东西"的有力候选者,它们加热了周围致密的原始气体,并电离了曾经中性的氢。"如果宇宙中的其他低质量星系也像这些星系一样常见和充满能量,那么我们认为我们终于了解了照亮宇宙迷雾的灯塔,"莱亚说。"它们是许许多多微小星系中能量惊人的恒星"。早期宇宙中的大多数星系预计都相对较小,因此研究它们的频率和特性极其困难。由于JWST的灵敏度与Abell2744星团的引力透镜效应(附近的星系就像宇宙放大镜,会扭曲空间并放大背景星系的光线)的独特结合,现在有可能确定宇宙最初十亿年期间小型星系的丰度及其电离特性。索邦大学天体物理学家、巴黎天体物理研究所研究员、论文第一作者哈基姆-阿泰克(HakimAtek)在一份新闻稿中说:"我们发现,在宇宙再电离的这一时期,小星系的数量比大质量星系多出约一百比一。这些新的观测结果还显示,这些小星系产生了大量的电离光子,比通常假设的遥远星系的标准值高出四倍。这意味着,这些星系发出的电离光子总通量远远超过了再电离所需的阈值"。绘制宇宙演化图:未来方向宾夕法尼亚州立大学的研究小组领导了UNCOVER勘测的建模工作,该勘测以大型前景星系团为目标,这些星系团对更微小、更遥远的星系产生了透镜效应。宾夕法尼亚州立大学的研究人员分析了巡天中的所有小光点,以了解天体的特性以及它们可能的质量和距离。Leja解释说,这一分析随后被用来指导后来JWST更详细的观测,从而推动了这一发现。在这些发现之前,有一些假说指出了宇宙再电离的其他来源,如超大质量黑洞、质量超过10亿太阳质量的大星系和质量小于10亿太阳质量的小星系。研究人员说,由于低质量星系的光度较低,证实与低质量星系有关的假说尤其困难,但新发现提供了迄今为止最明确的证据,证明低质量星系在宇宙再电离过程中发挥了核心作用。研究人员现在希望将这项研究扩展到更大的范围,以确认他们分析的特定位置能够代表宇宙中星系的平均分布情况。除了再电离过程之外,他们的观测还提供了对早期恒星形成过程、星系如何从原始气体中产生--以及它们如何演变成我们今天所知的宇宙的深入了解。编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1425740.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1425740.htm

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韦伯太空望远镜发现了宇宙中最早的星系

韦伯太空望远镜发现了宇宙中最早的星系早先来自韦伯的数据提供了这种婴儿星系的候选者。现在,这些目标已经通过获得光谱观测得到了确认,揭示了来自这些令人难以置信的微弱星系的光的指纹中的特征和独特的模式。"证明这些星系确实是居住在早期宇宙中这是至关重要的。"来自英国赫特福德大学的天文学家和共同作者艾玛-柯蒂斯-莱克说:"较近的星系很有可能伪装成非常遥远的星系。看到光谱后发现,正如我们所希望的那样,确认这些星系处于我们视野的真正边缘,有些星系比哈勃能看到的还要远!。这是该任务的一个巨大的令人兴奋的成就"。这些观测结果是科学家们合作的结果,他们领导开发了韦伯号上的两个仪器,即近红外相机(NIRCam)和近红外光谱仪(NIRSpec)。对最微弱和最早期的星系的调查是这些仪器概念背后的主要动机。2015年,这些仪器团队共同提出了JWST高级深外星系调查(JADES),这是一个雄心勃勃的计划,在两年内分配给望远镜一个多月的时间,旨在提供一个深度和细节都前所未有的早期宇宙的视图。JADES是一个由10个国家的80多位天文学家组成的国际合作项目。"这些结果是NIRCam和NIRSpec团队共同执行这项观测计划的结果,"共同作者、图森亚利桑那大学的NIRCam首席调查员MarciaRieke说。JADES的第一轮观测集中在哈勃太空望远镜的超深场内和周围地区(见下图)。20多年来,这一小片天空一直是几乎所有大型望远镜的目标,建立了一个横跨整个电磁波谱的异常敏感的数据集。现在,韦伯正在增加其独特的视角,提供迄今为止获得的最微弱和最清晰的图像。JADES计划从NIRCam开始,利用超过10天的任务时间,以九种不同的红外颜色观察该区域,并产生了精美的天空图像。该区域比哈勃太空望远镜制作的最深的红外图像大15倍,但在这些波长下却更加深邃和清晰。当从一英里外观看时,该图像仅有人类的大小。然而,它充斥着近10万个星系,每个星系都被捕捉到了它们历史上的某个时刻,距今已有数十亿年。"我们第一次发现了大爆炸后仅3.5亿年的星系,而且我们可以对它们奇妙的距离有绝对的信心,"来自加利福尼亚大学圣克鲁兹分校的共同作者、NIRCam科学小组成员布兰特-罗伯逊(BrantRobertson)分享道。"在如此令人惊叹的美丽图像中发现这些早期星系是一种特殊的体验。"从这些图像中,早期宇宙中的星系可以通过其多波长的颜色这一特征来区分。随着宇宙的扩张,光的波长被拉长,而来自这些最年轻的星系的光被拉长了14倍之多。天文学家们寻找那些在红外线中可见的微弱星系,但它们的光在一个关键波长处突然中断。每个星系光谱中的截止点的位置会因宇宙的膨胀而发生偏移。JADES团队搜索了韦伯的图像,寻找这些独特的候选者。然后,他们使用NIRSpec仪器,在一个跨越三天的单一观测期,总共收集了28个小时的数据。该小组收集了来自250个微弱星系的光线,使天文学家能够研究每个星系中的原子在光谱上印出的图案。这产生了对每个星系红移的精确测量,并揭示了这些星系中气体和恒星的特性。"来自意大利ScuolaNormaleSuperiore的天文学家和共同作者StefanoCarniani说:"这些是迄今为止最微弱的红外光谱。"它们揭示了我们希望看到的东西:对星系间氢的散射所导致的光的截止波长的精确测量。"所研究的四个星系特别特别,因为它们被发现处于一个前所未有的早期时代。研究结果提供了光谱学确认,这四个星系位于红移10以上,包括两个位于红移13。这相当于宇宙大约有3.3亿年历史的时候,为寻找遥远的星系设定了一个新的前沿阵地。这些星系由于离我们很远,所以非常暗淡。天文学家们现在可以探索它们的特性,这要归功于韦伯的精湛灵敏度。来自英国剑桥大学的天文学家和共同作者SandroTacchella解释说:"如果不了解星系发展的初始阶段,就很难了解它们。就像人类一样,后来发生的很多事情都取决于这些早期恒星的影响。关于星系的许多问题一直在等待韦伯为我们带来的变革性机会,很高兴能够在揭示这个谜团中发挥作用。"JADES将在2023年继续对另一领域进行详细研究,这个领域以标志性的哈勃深场为中心(见上图),然后回到超深场进行另一轮的深度成像和光谱分析。该领域还有许多候选者等待光谱调查,研究设施的管理方已经批准了数百小时的额外时间。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1334959.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1334959.htm

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韦伯太空望远镜发现宇宙早期的星系通常是扁长的 就像法棍一样

韦伯太空望远镜发现宇宙早期的星系通常是扁长的就像法棍一样詹姆斯-韦伯太空望远镜的宇宙演化早期发布科学(CEERS)调查所确定的遥远星系样本形状。资料来源:NASA、ESA、CSA、STScI、SteveFinkelstein(UTAustin)、MicaelaBagley(UTAustin)、RebeccaLarson(UTAustin)哥伦比亚大学的美国国家航空航天局哈勃研究员维拉杰-潘迪亚(VirajPandya)解释说:"在我们研究的星系中,大约有50%到80%的星系在两个维度上似乎是扁平的。看起来像细长面包棍的星系似乎在早期宇宙中非常常见,这令人惊讶,因为它们在当今宇宙的星系中并不常见。"他是即将发表在《天体物理学杂志》(TheAstrophysicalJournal)上的一篇新论文的主要作者,该论文概述了这一发现。研究小组重点研究了韦伯望远镜提供的大量近红外图像,即宇宙演化早期发布科学(CEERS)巡天,从中挑选出了据估计在宇宙诞生6亿至60亿年时就已经存在的星系。大多数遥远的星系看起来像法棍面包,而其他星系的形状则像披萨饼和披萨面团球,这一类星系似乎是最小的星系类型,也是最不常见的星系,披萨饼形状的星系在其最长轴上与法棍面包形状的星系一样大。它们在附近的宇宙中更为常见,由于宇宙不断膨胀,附近的宇宙是由更古老、更成熟的星系组成的。我们的银河系的核心是一个超大质量黑洞,周围是由淡黄色的老恒星组成的中央隆起。除此之外,还有蓝色的旋臂,旋臂中充满了年轻的恒星、新形成的恒星以及暗色的尘埃通道。资料来源:NASA和STScI银河系过去的形态和星系的演变如果我们能够把时钟拨回数十亿年前,银河系会属于哪一类呢?合著者、图森亚利桑那大学博士生张皓文说:"我们的最佳猜测是,它可能看起来更像一根面包棒。这一假设的部分依据是来自韦伯望远镜的新证据--理论家们通过估算出了数十亿年前银河系的质量,这表明它在遥远的过去很可能是面包棍的形状。"这些遥远星系的质量也远远低于附近的螺旋星系和椭圆星系-它们是像我们这样质量更大的星系的前身。"在早期宇宙中,星系的成长时间要短得多,"哥伦比亚大学的合著者、NASA哈勃研究员KartheikIyer说。"确定早期星系的其他类别令人兴奋--现在有更多的东西可以分析了。我们现在可以研究星系的形状与它们的外观之间的关系,更好地预测它们是如何更详细地形成的。"研究人员认为是拉长的椭圆形(即法棍面包状)星系的图像,由詹姆斯-韦伯太空望远镜拍摄。"相信"一词反映了这样一个事实,即从侧面看,其中一些星系可能是圆盘(即披萨饼)形状的星系。资料来源:VirajPandyaetal.哈勃太空望远镜于1990年发射升空,至今仍在收集数据。"长期以来,哈勃望远镜一直显示出许多细长星系,"哈勃望远镜的合著者、加那利群岛天体物理研究所(InstituteofAstrophysicsonCanaryIslands)的研究科学家马克-韦尔塔斯-康帕尼(MarcHuertas-Company)解释说。但研究人员仍然想知道:将于2021年发射的韦伯望远镜对红外光的灵敏度更高,它能更好地显示出更多细节吗?"韦伯望远镜证实,哈勃望远镜并没有错过它们同时观测到的星系中的任何额外特征。此外,韦伯还向我们展示了更多具有相似形状的遥远星系,而且都非常详细,"Huertas-Company说。了解早期星系的形状当然,一个问题是,为什么早期的星系往往如此扁平和拉长。潘迪亚解释说,一种假设是,早期宇宙中可能充满了暗物质细丝,它们形成了一种"骨架背景"或"宇宙高速公路",将气体和恒星引向其中。这些细丝仍然存在,但随着宇宙的膨胀,它们变得更加分散,因此它们可能不太可能促进面包状星系的形成。当研究人员将星系的长宽比与它们的最长轴长度进行对比时,他们发现这些图表看起来明显像香蕉。资料来源:Pandyaetal."发疯的星系"与未来研究这篇论文被称为"正在变香蕉的星系"(GalaxiesGoingBananas),这是作者在研究数据时突然想到的另一个食物类比。当作者将星系的长宽比与它们的最长轴长度相比较时,他们发现出现的图表看起来很像香蕉,这种形状反映了它们拉长的椭圆体(即面包棒)形状。潘迪亚说:"香蕉是另一种说法,这些本质上拉长的星系似乎是宇宙最初40亿年中的主要星系。"研究人员不仅需要更大的韦伯样本量来进一步完善遥远星系的特性和精确位置,还需要花费大量时间调整和更新他们的模型,以更好地反映遥远星系的精确几何形状。"这些只是早期结果,"合著者、缅因州沃特维尔科尔比学院副教授伊丽莎白-麦格拉斯(ElizabethMcGrath)说。"我们需要更深入地研究数据,才能搞清楚到底发生了什么,但我们对这些早期趋势感到非常兴奋。"编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1421011.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1421011.htm

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詹姆斯·韦伯太空望远镜首次揭示出在早期星系附近隐藏的伴星系

詹姆斯·韦伯太空望远镜首次揭示出在早期星系附近隐藏的伴星系研究人员能够确定,这两个星系与地球的距离大致相同,并且处于同一邻域,这表明它们可能会相互作用并可能合并。这些星系的成熟金属性使科学家们推测,恒星的形成一定是非常有效的,并且在宇宙中很早就开始了。在扫描美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜(JWST)拍摄的一个著名的早期星系的首批图像时,康奈尔大学的天文学家们很感兴趣地看到了靠近其外缘的一个光团。他们最初的关注点以及红外观测站的目标是SPT0418-47,这是早期宇宙中最明亮的尘埃、恒星形成的星系之一,其远处的光线被一个前景星系的引力弯曲并放大成一个圆,称为爱因斯坦环。但是,对去年秋天发布的早期JWST数据的深入研究产生了一个偶然的发现:一个以前隐藏在前景星系光线后面的伴生星系,尽管它的年龄很小,估计为14亿年,但令人惊讶的是,它似乎已经承载了多代恒星。詹姆斯-韦伯太空望远镜的艺术画。来源:美国国家航空航天局康奈尔大学天体物理学和行星科学中心(CCAPS)的副研究员、论文第二作者AmitVishwas博士说,智利阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)拍摄的同一爱因斯坦环的早期图像含有被JSWT清晰解析的伴星的暗示,但它们不能被解释为除了随机噪音以外的东西。通过调查JWST的NIRSpec仪器所拍摄的图像中每个像素的光谱数据,研究人员Peng发现了环内的第二个新光源。他确定这两个新的光源是一个新星系的图像,它被负责创造环的同一个前景星系所引力,尽管它们的亮度要低8到16倍--这证明了JWST红外视觉的强大。对光的化学成分的进一步分析证实,来自氢、氮和硫原子的强发射线显示了类似的红移--这是衡量一个星系的光在越来越远的情况下延伸到更长、更红的波长的一个标准。这使得这两个星系与地球的距离大致相同--计算出的红移约为4.2,或约为宇宙年龄的10%--并且处于同一附近。为了验证他们的发现,研究人员回到了早期的ALMA观测。他们发现一条电离碳的发射线与JWST观测到的红移密切相关。Vishwas说:"我们有几条发射线的移位完全相同,所以毫无疑问,这个新星系就是我们认为的地方。"研究小组估计,这个被他们命名为SPT0418-SE的伴生星系在环的50千秒差距(Parszek)以内(秒差距是一个宇宙距离尺度,用以测量太阳系以外天体的长度单位。1秒差距约为3.26光年、206,000天文单位或31兆公里),这种级别的接近表明,这些星系必然会相互影响,甚至可能合并,这种观察增加了人们对早期星系如何演变为更大星系的理解。作为早期宇宙中的星系,这两个星系的质量并不高,其中"SE"相对较小,尘埃较少,这使得它看起来比极度被尘埃遮挡的环更蓝。根据附近具有类似颜色的星系的图像,研究人员认为它们可能居住在"一个具有尚未被发现的邻居的大规模暗物质晕中"。考虑到这些星系的年龄和质量,最令人惊讶的是它们的成熟金属性--比氦和氢更重的元素的数量,如碳、氧和氮--该小组估计与我们的太阳相似。与太阳相比,它大约有40亿年的历史,并且从前几代恒星那里继承了大部分金属,这些恒星大约有80亿年的时间来建立它们,我们是在宇宙不到15亿年的时候观察这些星系。研究人员已经提交了一份关于JWST观测时间的提案,以继续研究该星环及其伴星,并调和光学和远红外光谱之间观察到的潜在差异。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1355239.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1355239.htm

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詹姆斯-韦伯望远镜发现了早期宇宙演化的来源

詹姆斯-韦伯望远镜发现了早期宇宙演化的来源我们今天知道和看到的星系并不总是我们现在看到的样子。一些现在已经死亡的星系曾经充满了生命力,其中的恒星明亮而闪耀。此外,天文学家说,宇宙中的气体是非常不同的。它更加不透明,使得有活力的星光更难穿透。如果我们在这一时期回顾宇宙,很可能,我们就不能像现在这样清楚地看到事物。但是很明显,在过去的几十亿年里,有些东西已经发生了变化。现在,当我们将Webb指向宇宙时,我们可以看穿星星和星系。那么,发生了什么?根据詹姆斯-韦伯收集的新数据,早期宇宙演变为我们今天所知的样子,是由那些早期星系中生长的恒星的热量所驱动的。韦伯图片显示天文学家如何发现更多关于早期宇宙的演变:NASA,ESA,CSA,SimonLilly(ETHZürich),DaichiKashino(NagoyaUniversity),JorrytMatthee(ETHZürich),ChristinaEilers(MIT),RobSimcoe(MIT),RongmonBordoloi(NCSU),RuariMackenzie(ETHZürich);图像处理:AlyssaPagan(STSCI)RuariMacken根据瑞士苏黎世联邦理工学院的西蒙-利利领导的团队的新研究,这个重离子化时期是一个戏剧性变化的时期。来自成长中的明亮恒星的热量通过电离帮助改变了它们周围的气体,创造了我们今天所知的更清晰的气体。研究人员长期以来一直在寻找对这一时期的解释,这一时期的星系变得更容易被观察到。根据从韦伯收集到的新数据,随着恒星加热它们周围的气体,早期宇宙发生了演变,电离期的结束给我们的宇宙带来了一些深刻的变化,因为气体变得不再不透明,更容易被看穿。美国宇航局在一份新的研究报告中解释说,这个时期应该发生在130多亿年前。为了做出这一发现,研究人员将注意力集中在一个类星体上,该类星体是目前已知的早期宇宙中质量最大的黑洞所在。据估计,该黑洞的重量是太阳质量的100亿倍。虽然这个黑洞有它自己的神秘之处,但它似乎帮助天文学家更好地掌握了早期宇宙的演变过程。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1366009.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1366009.htm

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韦伯望远镜首次捕捉到宇宙最早期星系的诞生过程

韦伯望远镜首次捕捉到宇宙最早期星系的诞生过程这幅插图显示了一个在宇宙大爆炸后几亿年才形成的星系,在重离子时代,气体是透明和不透明的混合体。来自美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜的数据显示,这些早期星系附近存在大量冷的中性气体--而且这些气体的密度可能比预想的要高。韦伯望远镜在2022年开始观测几个月后,作为其宇宙演化早期释放科学(CEERS)调查的一部分观测到了这些星系。CEERS包括图像和来自其NIRSpec(近红外摄谱仪)上微型遮光器的光谱数据。作为韦伯早期发布科学(ERS)计划的一部分,CEERS的数据被立即发布,以支持类似的发现。资料来源:NASA、ESA、CSA、JosephOlmsted(STScI)这一发现是利用詹姆斯-韦伯太空望远镜(JamesWebbSpaceTelescope)完成的,该望远镜为我们地球上的人们带来了对形成中星系的首次"实时观测"。通过这架望远镜,研究人员能够看到大量气体发出的信号,这些气体在形成过程中不断积累并吸附到一个小型星系上。虽然根据理论和计算机模拟,星系就是这样形成的,但实际情况却从未出现过。"可以说,这是我们看到的第一张'直接'拍摄的星系形成图像。詹姆斯-韦伯之前向我们展示的是处于演化后期的早期星系,而在这里,我们见证了它们的诞生,从而也见证了宇宙中第一批恒星系统的构建。"尼尔斯-玻尔研究所的卡斯帕-埃尔姆-海因茨助理教授说,他领导了这项新研究。这项研究发表在备受推崇的科学杂志《科学》上。他们是如何做到的:研究人员利用复杂的模型,研究了来自这些星系的光线是如何被其内部和周围的中性气体吸收的,从而能够测量出宇宙第一批星系的形成过程。这种转变被称为莱曼-阿尔法转变。通过测量光线,研究人员能够将新形成的星系中的气体与其他气体区分开来。这些测量结果之所以能够实现,要归功于詹姆斯-韦伯太空望远镜极其灵敏的红外摄谱仪功能。大爆炸后不久诞生的星系研究人员估计,这三个星系的诞生大约发生在宇宙大爆炸之后的4-6亿年。虽然这听起来像是一个很长的时间,但它相当于在宇宙138亿年总寿命的前3%到4%的时间里形成的星系。宇宙大爆炸后不久,宇宙还是一团由氢原子组成的巨大不透明气体--与今天不同的是,今天的夜空中布满了轮廓分明的恒星。"在宇宙大爆炸后的几亿年里,第一批恒星形成,之后恒星和气体开始凝聚成星系。"达拉赫-沃森(DarachWatson)副教授解释说:"这就是我们在观测中看到的开始过程。"星系的诞生发生在宇宙历史上被称为"再电离纪元"的时期,当时一些第一批星系的能量和光线冲破了氢气迷雾。研究人员正是利用詹姆斯-韦伯太空望远镜的红外视觉捕捉到了这些大量的氢气。这是迄今为止科研人员发现的对寒冷的中性氢气最遥远的测量,氢气是恒星和星系的组成部分。关于早期宇宙宇宙的"生命"始于大约138亿年前的一次巨大爆炸--宇宙大爆炸。这一事件产生了大量的亚原子粒子,如夸克和电子。这些粒子聚集在一起形成质子和中子,随后凝聚成原子核。宇宙大爆炸后大约38万年,电子开始围绕原子核运行,宇宙中最简单的原子逐渐形成。第一批恒星是在几亿年后形成的。在这些恒星的内部,形成了我们周围更大、更复杂的原子。后来,恒星凝聚成星系。我们已知最古老的星系是在宇宙大爆炸后大约3-4亿年形成的。我们的太阳系诞生于大约46亿年前--宇宙大爆炸后90多亿年。进一步了解我们的起源这项研究是由卡斯帕-埃尔姆-海因茨(KasperElmHeintz)与哥本哈根大学尼尔斯-玻尔研究所宇宙曙光中心的研究同事达拉赫-沃森(DarachWatson)、加布里埃尔-布拉莫尔(GabrielBrammer)和博士生西蒙妮-维加尔(SimoneVejlgaard)等人密切合作完成的。这项最新成果让他们离实现这一目标更近了一步。研究小组已经申请了更多的詹姆斯-韦伯太空望远镜的观测时间,希望能够扩大他们的新成果,了解更多关于星系形成的最早时代的信息。"目前,我们正在绘制新观测到的星系形成图,其细节比以前更加丰富。与此同时,我们也在不断尝试突破我们所能看到的宇宙的极限。因此,也许我们会走得更远,"SimoneVejlgaard说。研究人员认为,新知识有助于回答人类最基本的问题之一。"我们人类一直在问的一个最基本的问题是:'我们从哪里来?'在这里,我们通过揭示宇宙中一些最初的结构产生的时刻,拼凑出了更多的答案。"加布里埃尔-布拉莫尔(GabrielBrammer)副教授总结说:"我们将进一步研究这个过程,希望能够拼凑出更多的拼图碎片。"编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1433169.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1433169.htm

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