哇！天文學(xué)家剛剛發(fā)現(xiàn)了我們見過的最早的星系

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雌饋肀扔钪嫱砹瞬坏?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，這些探測現(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1,600光年，證明我們看到的光主要來自年輕的恒星，而不是來自不斷增長的超大質(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)量是太陽的數(shù)億倍！這就提出了一個(gè)問題：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)過同行評審，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。紅外輻射能夠穿過其他光無法穿透的致密介質(zhì)，其長波長能夠以最小的散射穿過。它一直在進(jìn)行JWST高級深部銀河系外巡天（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的時(shí)間——遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我們觀察它們的時(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，大部分光必須來自恒星，而不是來自不斷增長的超大質(zhì)量黑洞周圍空間的光。

對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，這表明我們在那里看到的大量光源不能完全用不斷增長的黑洞來解釋。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.“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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