詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡揭示:哈勃望遠(yuǎn)鏡所看到的光點(diǎn)確實(shí)是一個(gè)巨大的古老星系
時(shí)間:2025-11-22 10:42:06 出處:探索閱讀(143)

(Main)Gz9p3的復(fù)雜形狀表明它起源于星系之間的合并(插圖)JWST的直接成像顯示Gz9p3有一個(gè)雙核,表明合并仍在進(jìn)行中(圖片來源:uux.cn/NASA/Boyett等人)
(神秘的斯韋實(shí)地球uux.cn)據(jù)美國太空網(wǎng)(Robert Lea):哈勃太空望遠(yuǎn)鏡看到的只不過是一個(gè)光點(diǎn),它被揭示為有史以來發(fā)現(xiàn)的伯太珠海香洲外圍(洋馬)外圍vx《134-8006-5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)最古老的星系之一,而這一發(fā)現(xiàn)正歸功于哈勃的空望弟弟詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡。
詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡國際“玻璃”合作組織對(duì)這個(gè)被稱為Gz9p3的遠(yuǎn)鏡星系進(jìn)行了詳細(xì)的觀測(cè),人們認(rèn)為它距離大爆炸只有5.1億年。揭示鏡所巨這是哈勃在宇宙的相對(duì)嬰兒期,現(xiàn)在已經(jīng)有138億年的望遠(yuǎn)歷史了。
該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),光點(diǎn)確的古與JWST看到的老星其他早期星系非常相似,Gz9p3的詹姆質(zhì)量和成熟度遠(yuǎn)高于嬰兒宇宙中星系的預(yù)期。在發(fā)現(xiàn)它的斯韋實(shí)古代時(shí)期,它似乎已經(jīng)包含了幾十億顆恒星。伯太
當(dāng)談到早期星系如何如此迅速地成長(zhǎng)為如此巨大的空望珠海香洲外圍(洋馬)外圍vx《134-8006-5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)宇宙難題時(shí),Gz9p3可能是遠(yuǎn)鏡一個(gè)真正的難題。它不僅質(zhì)量比預(yù)期的要大,而且質(zhì)量是JWST在宇宙歷史上類似時(shí)代看到的其他星系的10倍左右。
“就在幾年前,Gz9p3作為一個(gè)單一的光點(diǎn)出現(xiàn)在哈勃太空望遠(yuǎn)鏡中,”團(tuán)隊(duì)成員、墨爾本大學(xué)的科學(xué)家Kit Boyett為該研究所的Pursuit出版物寫道。“但通過使用JWST,我們可以觀察到這個(gè)物體,因?yàn)樗怯钪娲蟊ê?.1億年,大約130億年前。”
Gz9p3非常了不起。除了它的大小和成熟度,它的形狀也揭示了它的創(chuàng)作線索。
Gz9p3是由早期星系合并產(chǎn)生的嗎?
使用JWST和直接成像,該團(tuán)隊(duì)能夠確定Gz9p3具有復(fù)雜的形狀,有兩個(gè)明亮的斑塊,露出其兩個(gè)致密的細(xì)胞核。這表明Gz9p3很可能是在嬰兒宇宙中兩個(gè)早期星系碰撞在一起時(shí)產(chǎn)生的。在天文學(xué)家注意到Gz9p3與JWST的碰撞期間,這種碰撞可能仍在進(jìn)行。
Boyett解釋道:“JWST對(duì)該星系的成像顯示,其形態(tài)通常與兩個(gè)相互作用的星系有關(guān)。合并尚未完成,因?yàn)槲覀內(nèi)匀豢吹絻蓚€(gè)成分。”。“當(dāng)兩個(gè)大質(zhì)量的物體像這樣結(jié)合在一起時(shí),它們會(huì)在這個(gè)過程中有效地丟棄一些物質(zhì)。因此,這種被丟棄的物質(zhì)表明,我們觀察到的是有史以來最遙遠(yuǎn)的合并之一。”
除了確定這個(gè)古老星系的年齡、質(zhì)量和形狀外,Boyett和同事還能夠在Gz9p3內(nèi)部進(jìn)行更深入的探測(cè),以檢查這些碰撞星系的恒星種群。由于年輕恒星比年長(zhǎng)的恒星更亮,它們通常在星系圖像中占據(jù)主導(dǎo)地位,尤其是那些距離遙遠(yuǎn)的恒星,它們的光已經(jīng)傳播到地球數(shù)十億年了。
博伊特繼續(xù)說道:“例如,星系合并引發(fā)的一個(gè)年輕明亮的種群,其年齡不到幾百萬年,超過了已經(jīng)超過一億年的老年種群。”。
Glass的合作通過對(duì)Gz9p3進(jìn)行光譜觀測(cè)以及直接成像來解決這一問題。光譜學(xué)可以用來確定組成恒星的元素;由于年輕恒星和年老恒星的成分不同,這使得研究人員能夠?qū)⑦@個(gè)早期星系中的兩類恒星分開。

JWST圖像顯示了早期宇宙中一顆恒星的超新星死亡,這顆恒星將為周圍的星系埋下下下一代恒星的基石。(圖片來源:uux.cn/NASA/ESA/CSA/STScI/Justin Pierel(STScI)/Andrew Newman(CIS))
較老的恒星已經(jīng)通過其核心的氫供應(yīng),將其全部融合成氦,然后融合這些氦,產(chǎn)生更重的元素,天文學(xué)家稱之為“金屬”。這意味著較老的星比仍以氫和一些氦為主的較年輕的星富含金屬。
研究小組使用JWST來檢測(cè)Gz9p3較老恒星群中的特定元素。這些目標(biāo)元素包括硅、碳和鐵,后者是恒星可以合成的最重元素。這意味著,當(dāng)這些恒星死于超新星爆炸時(shí),它們會(huì)用金屬豐富早期宇宙。這些金屬含量中的大部分將成為下一代恒星的基石。
此外,研究小組發(fā)現(xiàn)Gz9p3中的老恒星數(shù)量比之前懷疑的要多得多。這意味著,盡管天文學(xué)家已經(jīng)意識(shí)到恒星的生命和死亡循環(huán),以及隨后幾代恒星的金屬富集程度不斷增加,但Gz9p3的觀測(cè)結(jié)果表明,星系可能比之前懷疑的更快地“化學(xué)成熟”。
博伊特寫道:“這些觀測(cè)結(jié)果提供了證據(jù),證明在大爆炸后不久,恒星和金屬迅速、有效地聚集,這與正在進(jìn)行的星系合并有關(guān),表明擁有數(shù)十億顆恒星的大質(zhì)量星系比預(yù)期更早存在。”。
暴力歷史
與星系分離的星系確實(shí)會(huì)形成恒星,但這一過程很慢,當(dāng)星系耗盡其形成恒星的氣體和塵埃庫時(shí)就會(huì)結(jié)束。
對(duì)于彼此靠近的星系來說,恒星形成的過程可以加快,甚至在停止后恢復(fù)。這是因?yàn)楫?dāng)這些星系被相互引力吸引到一起時(shí),它們會(huì)碰撞。然后,合并會(huì)導(dǎo)致新鮮氣體的流入,從而啟動(dòng)一段被稱為“恒星爆發(fā)”的快速恒星誕生期,這意味著合并為星系快速增長(zhǎng)恒星數(shù)量提供了一種極好的方式。

JWST觀測(cè)到了距離地球約2.5億光年的合并星系A(chǔ)rp 220。(圖片來源:uux.cn/圖片:美國國家航空航天局、歐空局、加拿大航天局、STScI;圖片處理:Alyssa Pagan(STScI))
宇宙中大多數(shù)大星系都是這樣成長(zhǎng)的;我們自己的銀河系本身就有合并的歷史。例如,它參與了曾經(jīng)環(huán)繞它運(yùn)行的較小衛(wèi)星星系的蠶食。銀河系目前形成恒星的速度較慢,但當(dāng)它在大約45億年后與我們的鄰近星系仙女座相撞時(shí),這種情況就會(huì)改變。這將導(dǎo)致氣體的涌入,從而引發(fā)新一輪的恒星爆發(fā)。
由于對(duì)Gz9p3的觀測(cè),天文學(xué)家們得到了一個(gè)信息,即在早期宇宙中,這種快速質(zhì)量積累和恒星誕生的通道比預(yù)測(cè)的更大。
Boyett解釋道:“Gz9p3的這些觀測(cè)結(jié)果表明,星系能夠通過合并在早期宇宙中快速積累質(zhì)量,恒星形成效率高于我們的預(yù)期。”。“這一點(diǎn)和其他使用JWST的觀測(cè)結(jié)果正在促使天體物理學(xué)家調(diào)整他們對(duì)宇宙早期的建模。
“我們的宇宙學(xué)并不一定是錯(cuò)的,但我們對(duì)星系形成速度的理解可能是錯(cuò)誤的,因?yàn)樗鼈兊馁|(zhì)量比我們想象的要大。”
該團(tuán)隊(duì)的研究于3月7日發(fā)表在《自然天文學(xué)》雜志上。
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