异常明亮的JADES-GS-z14-0星系打破最遥远天体的观测纪录

异常明亮的JADES-GS-z14-0星系打破最遥远天体的观测纪录JADES-GS-z14-0星系以JWST高级深河外星系巡天命名，位于宇宙中一个被称为宇宙黎明的区域。这个区域的时间跨度从宇宙大爆炸后的大约5000万年到10亿年。来自这个距离的光可以用红移来测量。红移指的是物体的光波长因宇宙膨胀而拉伸的程度。2023年10月至2024年1月期间，天文学家利用韦伯的近红外摄谱仪（NIRSpec）测量到一个星系的红移值为14.32（光的波长是其正常长度的14倍）。根据测量结果，它的年龄大约是宇宙大爆炸后的2.9亿年，是有记录以来最古老、最遥远的星系。此前的记录保持者是JADES-GS-z13-0，发现于2022年，红移为13.2，位于宇宙大爆炸后约3.3亿年，距离地球约130亿光年。同时，JADES团队还发现了两个红移值超过10的星系和另一个红移值在13左右的星系。让科学家们对JADES-GS-z14-0感到震惊的是它的亮度。从红外图像来看，天文学家认为这个星系的直径约为1600光年。它的亮度证实了光线来自年轻的恒星，而不是超大质量黑洞。他们还指出，这样的亮度表明该星系包含"数亿倍于太阳质量的恒星！"这项研究的合著者斯特凡诺-卡尼亚尼（StefanoCarniani）说，韦伯中红外仪器（MIRI）的进一步数据揭示了关于这个遥远星系的其他一些令人兴奋的发现。"我们看到这个星系的颜色并不像想象中的那么蓝，这表明有些光被尘埃染红了，即使在非常早期的时候也是如此......韦伯的近红外成像仪以更长的波长探测到了JADES-GS-z14-0，考虑到它的距离，这是一项了不起的成就......[近红外成像仪的测量结果表明]星系中存在强烈的电离气体发射，其形式为氢和氧的明亮发射线。在这个星系生命的早期就存在氧气是一个令人惊讶的现象，这表明在我们观测到这个星系之前，多代大质量恒星已经开始了它们的生命"。令人震惊的是，这次天体观测打破了所有用来定义早期宇宙的理论模型和模拟。卡尼亚尼说，它与研究小组在调查中观测到的其他数百个高红移星系都不同。他预测，在未来10年内，韦伯科学家还将在更早和更远的地方发现许多其他高亮度星系。"我们很高兴看到宇宙黎明时存在的星系的非凡多样性！"卡尼亚尼感叹道。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1433008.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1433008.htm

韦布望远镜观测到最古老“死亡”星系 JADES-GS-z7-01-QU

韦布望远镜观测到最古老“死亡”星系JADES-GS-z7-01-QUGOODS南区一小部分区域的JWST假彩色图像，突出显示了JADES-GS-z7-01-QU星系图源：JADES协作小组这幅GOODS-South星场的合成图像是利用构成欧洲南方天文台（ESO）甚大望远镜（VLT）的四台8.2米巨型望远镜中的两台望远镜和一个独特的定制滤光片进行深度观测的结果，它显示了一些有史以来最暗淡的星系。这是使用两台8.2米望远镜进行的深度观测的一部分。后来，JWST将这一区域的一小部分归零。(图片来源：ESO/MHayes）短暂一生这个星系代号JADES-GS-z7-01-QU，它在宇宙大爆炸发生大约7亿年后形成，有大约1亿至10亿颗恒星，属于较小星系。星系中的恒星形成过程只持续了3000万年到9000万年就戛然而止。主持研究的英国剑桥大学卡弗里宇宙学研究所天体物理学家托比亚斯·洛塞说，这个星系似乎“轰轰烈烈地”活过一场，但很快不再有新的恒星形成，星系就此“死去”。参与研究的天体物理学家弗朗西斯科·德欧金尼奥说，质量最大的恒星最炽热、最耀眼，“生命最短暂”。“随着最炽热的恒星死去，星系颜色从蓝色，即最炽热恒星的颜色，变成黄色，再变成红色，即质量最小的恒星的颜色。”质量和太阳差不多的恒星可以活大约100亿年，而质量小得多的恒星能活上万亿年。那些较小的恒星在星系“死去”很久后仍会继续发光。“饿死”的？研究人员尚不清楚JADES-GS-z7-01-QU为何“英年早逝”，正试图找出原因。他们推测其中一个原因可能是星系中央一个超大黑洞把新恒星形成所需要的气体推出星系，导致无法形成新的恒星。还可能是因为恒星形成过程中迅速消耗掉星系中气体，但星系周围没有新的气体补充进来，导致星系“饿死”。研究人员说，由于这个星系距地球非常遥远，因此韦布望远镜观测到的是星系“过去”的情况，不排除星系在获得新的气体后又有新的恒星诞生，令星系“死而复生”。德欧金尼奥说：“我们不知道这个星系的最终命运，这可能取决于是什么机制使恒星停止诞生。”研究人员说，对这一星系的研究或能进一步揭示宇宙形成早期时的景象以及影响恒星形成的因素。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422922.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1422922.htm

韦伯望远镜观测到年轻但庞大星系　成熟度抵触既有理论

韦伯望远镜观测到年轻但庞大星系成熟度抵触既有理论天文学家透过韦伯太空望远镜，观测到可追溯至宇宙大爆炸后6亿年内形成的6个巨大星系，有关发现可能颠覆目前的宇宙学理论。领导研究的专家说，原先估计观测到的会是微型的婴儿星系，因为在大爆炸后几亿年内、即是宇宙目前年龄3%的时代，大部分星系的规模都较细，随时日过去才逐渐成长，但这6个星系的发展成熟程度，令人震惊，就好像处于快速成长捷径中。专家以人类身处的银河系作比喻，指如果银河系是一名普通成年人，这6个星系就是体重大致与成年人相同，但只得一岁而身高不足7厘米的怪物，与大部分早期星系的模型相抵触，代表科学家需重新思考星系如何形成及演变。2023-02-2317:49:34

天文学家称可能实时观测到巨大黑洞 “苏醒”

天文学家称可能实时观测到巨大黑洞“苏醒”2019年12月，天文学家曾发现，一个之前不显眼的星系突然开始变得明亮，此后便开始了对该星系的密切监测。一项最新发布的研究报告说，该星系出现的这一前所未有的变化，很可能是其核心巨大黑洞突然“苏醒”的结果。这个名为SDSS1335+0728的星系位于室女座，距离地球3亿光年，曾长期处于沉寂状态。2019年12月，该星系突然活跃起来。通常星系突然变亮是由于超新星爆炸或潮汐瓦解事件等现象。潮汐瓦解事件是宇宙中一种高能爆发现象，即恒星距离超大质量黑洞过近时，被黑洞产生的潮汐力吸入并撕裂的事件。但这些亮度变化一般只持续几十天，最多几百天，但SDSS1335+0728至今仍在变亮，持续了4年多。

时空皱褶帮助韦伯揭示了Earendel - 有史以来探测到的最遥远的恒星

时空皱褶帮助韦伯揭示了Earendel-有史以来探测到的最遥远的恒星发现和观测研究小组将这颗恒星命名为Earendel，它位于日出弧星系中，只有在人类技术和大自然的共同作用下，通过一种叫做引力透镜的效应才能被探测到。哈勃和韦伯之所以能够探测到Earendel，是因为它幸运地对准了由大质量星系团WHL0137-08产生的时空皱褶。这个星系团位于我们和Earendel之间，它是如此巨大，以至于扭曲了空间结构本身，产生了放大效应，使天文学家能够像放大镜一样透过星系团观察。前往名为WHL0137-08的大质量星系团，那里有宇宙最初十亿年中已知的放大效果最强的星系：日出弧，以及在该星系中探测到的最遥远的恒星。这段旅程以天文摄影师藤井明（AkiraFujii）拍摄的地面图像开始，然后过渡到数字化巡天拍摄的图像。接下来，出现的是维克托-布兰科天文台暗能量相机拍摄的图像，最后视频来到詹姆斯-韦伯太空望远镜拍摄的星系团图像。放大和记录由于引力透镜的作用，星系中的其他特征会多次出现，而Earendel即使在韦伯望远镜的高分辨率红外成像中也只显示为一个光点。据此，天文学家确定该天体被放大了至少4000倍，因此非常小--这是迄今为止探测到的最遥远的恒星，在宇宙大爆炸后10亿年才被观测到。此前的最遥远恒星记录保持者是哈勃探测到的，在宇宙大爆炸后约40亿年观测到。另一个使用韦伯望远镜的研究小组最近发现了一颗引力透镜星，他们将其命名为"Quyllur"，这是一颗在宇宙大爆炸30亿年后观测到的红巨星。特征和伴星像埃伦德尔这样大质量的恒星通常都有伴星。天文学家并不指望韦伯望远镜能发现Earendel的任何伴星，因为它们靠得很近，在天空中难以分辨。然而，仅根据Earendel的颜色，天文学家认为他们看到了一颗较冷、较红的伴星的蛛丝马迹。这道光被宇宙膨胀拉伸到比哈勃仪器所能探测到的波长更长，因此只有韦伯望远镜才能探测到。这是WHL0137-08星系团的图像，其中包括日出弧星系，带有罗盘箭头、比例尺和色键。向北和向东的罗盘箭头表示图像在天空中的方位。请注意，相对于地面地图上的方向箭头（从上往下看），天空中的北方和东方之间的关系（从下往上看）是颠倒的。这幅图像显示的是不可见的近红外光波长，这些波长已转化为可见光颜色。色键显示了采集光线时使用了哪些NIRCam（近红外相机）滤光片。每个滤光片名称的颜色就是用来表示通过该滤光片的红外光的可见光颜色。图像下方的色键显示了制作图像时使用了哪些NIRCam滤光片，以及每个滤光片的可见光颜色。图片来源：NASA、ESA、CSA、DanCoe（STScI/AURAforESA、JHU）、BrianWelch（NASA-GSFC、UMD）、ZoltG.Levay日出弧的特征韦伯的NIRCam还显示了"日出弧"中其他值得注意的细节。"日出弧"是迄今为止在宇宙最初的十亿年中探测到的放大率最高的星系。其中既有年轻的恒星形成区，也有较老的恒星簇，直径只有10光年。在贯穿Earendel星系的最大放大皱褶两侧，这些特征被引力透镜的扭曲所反映。形成恒星的区域似乎被拉长了，估计年龄不到500万年。Earendel两侧的小点是一个更古老、更成熟的星团的两幅图像，估计至少有1000万年的历史。天文学家确定，这个星团具有引力束缚，很可能一直存在到今天。这向我们展示了我们银河系中的球状星团在130亿年前形成时的样子。正在进行的分析和未来的发现天文学家们目前正在分析韦伯的近红外摄谱仪（NIRSpec）对日出弧星系和埃伦德尔星系的观测数据，这些数据将为星系的组成和距离提供精确的测量结果。自哈勃发现Earendel星以来，韦伯还利用这种技术探测到了其他非常遥远的恒星，不过都没有Earendel星那么远。这些发现为恒星物理学打开了一个新的宇宙领域，也为研究早期宇宙的科学家们提供了新的课题。研究小组谨慎地希望，这可能是朝着最终探测到第一代恒星迈出的一步，这些恒星只由宇宙大爆炸中产生的原始成分--氢和氦组成。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1376405.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1376405.htm

Maisie星系被确认为宇宙中最古老的星系之一

Maisie星系被确认为宇宙中最古老的星系之一自首次发现Maisie星系以来的后续观测表明，Maisie的历史可以追溯到宇宙大爆炸后的3.9亿年。虽然这并不像德克萨斯大学奥斯汀分校天文学家史蒂文-芬克尔斯坦领导的研究小组最初估计的那么古老，但它仍然是目前观测到的四个最早确认的星系之一。UT奥斯汀分校的天文学教授、《自然》论文的作者、宇宙演化早期释放科学调查（CEERS）的首席研究员芬克尔斯坦说："Maisie星系令人兴奋的地方在于，它是JWST最早发现的遥远星系之一，而且在这一组星系中，它是第一个真正被光谱学证实的星系。他用女儿的名字为这个星系命名，因为它是在女儿的生日那天被发现的。"观看模拟从地球飞往Maisie星系的视频。资料来源：可视化：弗兰克-萨默斯（STScI）、格雷格-培根（STScI）、约瑟夫-德帕斯夸莱（STScI）、莉娅-胡斯塔克（STScI）、约瑟夫-奥姆斯特德（STScI）、阿丽莎-帕根（STScI）科学：SteveFinkelstein（UTAustin）、RebeccaLarson（RIT）、MicaelaBagley（UTAustin）最新分析由第一作者巴勃罗-阿拉巴-哈罗（PabloArrabalHaro）领导，他是美国国家科学基金会国家光学-红外天文研究实验室的博士后助理研究员。除了芬克尔斯坦之外，来自UTAustin的共同作者还有凯特琳-凯西（CaitlinCasey）、米塞拉-巴格利（MicaelaBagley）、凯瑟琳-克沃罗夫斯基（KatherineChworowsky）和藤本诚司（SeijiFujimoto）。CEERS团队目前正在评估另外大约10个星系，它们可能来自比Maisie星系更早的时代。太空中的物体并没有印上时间戳。为了推断我们观测到的光线是何时离开某个天体的，天文学家会测量它的红移，也就是它的颜色由于远离我们的运动而发生的偏移量。由于我们生活在一个不断膨胀的宇宙中，我们观测的时间越久远，天体的红移就越大。最初对红移（以及宇宙大爆炸后的时间）的估计是基于光度测量，即使用少量宽频滤光片测量图像中的光亮度。这些估算是利用CEERS在望远镜第一个观测季的最初分配时间内收集的数据做出的。为了获得更准确的估计值，CEERS团队申请使用JWST的光谱仪器NIRSpec进行后续测量，该仪器将物体的光线分成许多不同的窄频率，以更准确地识别其化学构成、热量输出、固有亮度和相对运动。根据最新的光谱分析，Maisie星系的红移为z=11.4。这项研究还考察了CEERS-93316星系，爱丁堡大学领导的研究小组最初在公开的CEERS数据中发现了这个星系，据初步估计，它是在宇宙大爆炸后2.5亿年被观测到的。经过进一步分析，研究小组发现CEERS-93316的红移更为适中，为z=4.9，相当于宇宙大爆炸后约10亿年。原来，CEERS-93316中的热气体在与氧和氢相关的几个窄频段中发出了大量的光，使星系看起来比实际要蓝得多。这种蓝色模仿了芬克尔斯坦等人预计在早期星系中看到的特征。这是由于测光方法的一个怪癖，只有红移约为4.9的天体才会出现这种情况。芬克尔斯坦认为这是运气不好，他说："这是一个有点奇怪的案例。"在光谱观测到的数十个高红移候选天体中，这是唯一一个真实红移远小于我们最初猜测的天体。"这个星系不仅呈现出不自然的蓝色，它的亮度也比我们目前的模型预测的在宇宙中形成如此之早的星系的亮度要高得多。芬克尔斯坦说："要解释宇宙如何能这么快就形成如此巨大的星系，这确实很有挑战性。因此，我认为这可能一直是最有可能的结果，因为它是如此极端，如此明亮，在如此明显的高红移下"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1378329.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1378329.htm