证实了！韦伯太空望远镜将已知的最古老的星系收入囊中

詹姆斯·韦伯太空望远镜发现几与宇宙同龄的最古老星系

该星系在宇宙只有3.5亿岁时形成，仅仅是其当前年龄的2%。

詹姆斯·韦伯太空望远镜高级深银河系外调查（JADES）研究的天空区域。

（图片来源：国家航空航天局NASA、航天局ESA、加拿大航空航天局CSA和M. Zamani（欧航局/韦伯）。科学： B. Robertson（加州大学圣克鲁兹分校），S. Tacchella（剑桥），E. Curtis-Lake（赫特福德），S. Carniani（普通高中）和JADES合作组织。）

天文学家证实，詹姆斯·韦伯太空望远镜在其运行的最初几个月里，探测到的四个古老星系是科学家们目前所见过的最古老的星系，几乎和宇宙一样古老。

这些星系是在詹姆斯·韦伯太空望远镜（韦伯或JWST）上的近红外相机（NIRCam）拍摄的数百个有把握确认是恒星集团的成像中发现的。但是，科学家们只能在用近红外光谱仪详细查看这些古老天体的情况之后，才能够确认它们真的像看起来那样古老，近红外光谱仪揭示了它们的化学成分，并确定了这些星系远离韦伯的速度。

天文学家们现在了解到这四个星系的光花了134亿多年抵达韦伯。更准确地说，韦伯望远镜看到的是大爆炸后3.5亿年时这些星系的样子，那时宇宙的年龄仅为现在的2%，而这些星系的开始形成时间肯定更早。

观测这些年轻的恒星家族正是韦伯的建造目的，科学家们对它在运行初期这么早就开始提供如此令人着迷的结果而感到兴奋。

“这些（星系）发现远远超出了我们在詹姆斯·韦伯太空望远镜JWST之前的所有想象，”布朗特·罗伯逊，加州大学圣克鲁兹分校的天体物理学家、参与观测的研究人员之一，在一份声明中说，“有了詹姆斯·韦伯太空望远镜JWST，如今我们第一次发现如此远的星系，并能通过光谱学分析确认它们真的很遥远。”

为了确认这些星系真的像看起来那样古老，天文学家们必须从近红外光谱学的数据中获得对所谓“红移”的精确估计。红移让离我们越远的物体看起来越红，这是宇宙膨胀的结果，宇宙膨胀将远处的恒星和星系发出的光拉长到更长、更红的光谱波长中。

韦伯探测到的最远的星系显示了13.2的红移，对应大约135亿年左右的年龄——这是迄今为止对任一星系测量出的最高值。

“在红移13，宇宙年龄才大约3.25亿年左右。”罗伯逊说。

这些观测作为詹姆斯·韦伯太空望远镜高级深河外调查（JADES）项目的一部分开展，该项目利用近红外相机和近红外光谱学研究早期宇宙，而这些研究方式方法在以前是不可能的。

詹姆斯·韦伯太空望远镜四个特别遥远星系的光谱。（图片来源：国家航空航天宇航局、航天局、加拿大航空航天局,和空间望远镜科学研究所、 M. Zamani (欧航局/韦伯), L. Hustak (空间望远镜科学研究所).科学：B. Robertson (加州大学圣克鲁兹分校), S. Tacchella (剑桥), E. Curtis-Lake (赫特福德), S. Carniani (普通高中), 和詹姆斯·韦伯太空望远镜高级深银河系外调查JADES 合作组织）

作为一个由80多位天文学家组成的国际合作项目，詹姆斯·韦伯太空望远镜高级深银河系外调查JADES只是奋进的开始。下一步，天文学家们希望观察这些星系中的单个恒星，其中一些恒星可能比韦伯观测到的年龄早1亿年诞生。

“通过这些测量结果，我们能够知晓这些星系的实际亮度，并计算出它们有多少颗恒星，”罗伯逊说，“现在我们可以开始真正分拣出星系是如何随着时间的推移凑在一起的。”

这些观测与天文学家们基于现有的星系形成模型所预期的一致，罗伯逊补充说。

在近红外相机观测结果中，研究团队还发现了一些看起来比现在已确认的星系更古老的星系，只是这些星系的年龄还没有用近红外相机进行更精确的光谱分析测量验证。

这些新发现将会于周一（12月12日）在巴尔的摩市的空间望远镜科学研究所的一场会议上公布。

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大爆炸事件是一种物理理论，描述了宇宙如何从高密度、高温的初始状态膨胀扩展开。大爆炸的各种宇宙学模型解释了可观测宇宙从已知的最早期到后来大尺度形式的演变。这些模型为广泛的观测现象提供了全面的解释，包含了轻元素的丰度、宇宙微波背景辐射和大尺度结构。宇宙的整体均匀性，也即平坦性问题，通过宇宙膨胀来解释：在最早的时刻，空间突然非常迅速地扩展膨胀。然而，目前物理学缺乏一种能被广泛接受的

BY:Tereza Pultarova

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