天體物理學(xué)家證實了早期宇宙中最微弱的星系JD1
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Abell 2744星團(tuán)的假彩色NIRCam圖像。信用:自然(2023)。物理微弱DOI: 10.1038/s41586-023-05994-w
（神秘的學(xué)家系北京高端美女上門外圍上門外圍女（微信181-2989-2716）提供全球及一二線城市兼職美女上門外圍上門外圍女地球uux.cn）據(jù)洛杉磯加州大學(xué)（作者：霍利·奧伯）：由加州大學(xué)洛杉磯分校天體物理學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一個國際研究小組證實了早期宇宙中有史以來最微弱星系的存在。這個名為JD1的證實早期中最星系是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最遙遠(yuǎn)的星系之一，它是宇宙那種通過大爆炸遺留下來的氫原子霧燃燒的典型星系，讓光線穿過宇宙，天體并將其塑造成今天存在的物理微弱樣子。
這一發(fā)現(xiàn)是學(xué)家系利用美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡獲得的，研究結(jié)果發(fā)表在《自然》雜志上。證實早期中最北京高端美女上門外圍上門外圍女（微信181-2989-2716）提供全球及一二線城市兼職美女上門外圍上門外圍女
宇宙生命的宇宙第一個十億年是其演化的關(guān)鍵時期。大約138億年前的天體大爆炸之后，宇宙膨脹并冷卻到足以形成氫原子。物理微弱氫原子吸收年輕恒星的學(xué)家系紫外光子；然而，直到第一批恒星和星系誕生，證實早期中最宇宙才變得黑暗，宇宙進(jìn)入了一個被稱為宇宙黑暗時代的時期。
幾億年后，第一批恒星和星系的出現(xiàn)讓宇宙沐浴在高能紫外線中，這種紫外線開始燃燒或電離氫霧。這反過來又使光子能夠穿越空間，使宇宙變得透明。
確定主導(dǎo)那個時代(被稱為再電離時代)的星系類型是當(dāng)今天文學(xué)的一個主要目標(biāo)，但在韋伯望遠(yuǎn)鏡開發(fā)之前，科學(xué)家們?nèi)狈ρ芯康谝淮窍邓璧拿舾屑t外儀器。
加州大學(xué)洛杉磯分校博士后研究員、該研究的第一作者Guido Roberts-Borsani說:“迄今為止，用JWST發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)星系都是明亮的星系，它們很罕見，被認(rèn)為不是早期宇宙中年輕星系的特別代表。”。“因此，雖然重要，但它們不被認(rèn)為是燃燒氫氣霧的主要因素。
“另一方面，像JD1這樣的超暗星系要多得多，這就是為什么我們認(rèn)為它們更能代表進(jìn)行再電離過程的星系，使紫外線能夠不受阻礙地穿越時空。”
JD1星系的投影圖(插圖)，它位于一個明亮的星系團(tuán)Abell2744后面。鳴謝:吉多·羅伯茨-博爾薩尼/加州大學(xué)洛杉磯分校)；原始圖像:美國航天局，歐空局，加空局，史文朋技術(shù)大學(xué)，匹茲堡大學(xué)，STScI
JD1是如此昏暗和遙遠(yuǎn)，如果沒有強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡和大自然的幫助，研究起來很有挑戰(zhàn)性。JD1位于附近一個名為Abell 2744的大型星系團(tuán)后面，其綜合引力強(qiáng)度彎曲并放大了JD1的光，使其看起來更大，比其他情況下亮13倍。這種效應(yīng)被稱為引力透鏡，類似于放大鏡如何扭曲和放大視野內(nèi)的光線；如果沒有引力透鏡，JD1很可能會被錯過。
研究人員使用韋伯望遠(yuǎn)鏡的近紅外攝譜儀NIRSpec獲得了該星系的紅外光譜，使他們能夠確定它的精確年齡和它與地球的距離，以及它在相對較短的生命周期中形成的恒星數(shù)量、塵埃和重元素的數(shù)量。
結(jié)合該星系的引力放大和來自韋伯望遠(yuǎn)鏡另一臺近紅外儀器NIRCam的新圖像，該團(tuán)隊也有可能以前所未有的細(xì)節(jié)和分辨率研究該星系的結(jié)構(gòu)，揭示了正在形成恒星的三個主要細(xì)長的塵埃和氣體團(tuán)塊。該團(tuán)隊使用新數(shù)據(jù)追蹤JD1的光回到其原始來源和形狀，揭示了一個致密的星系，其大小只是銀河系等古老星系的一小部分，銀河系已有136億年的歷史。
因為光傳播到地球需要時間，JD1被視為大約133億年前，當(dāng)時宇宙只有現(xiàn)在年齡的4%。
加州大學(xué)洛杉磯分校物理學(xué)和天文學(xué)教授、該研究的第二作者托馬索·特留說:“就在一年前，在韋伯望遠(yuǎn)鏡開啟之前，我們甚至無法想象能夠確認(rèn)這樣一個微弱的星系。”。“JWST和引力透鏡的放大能力的結(jié)合是一場革命。我們正在重寫關(guān)于宇宙大爆炸后星系如何形成和演化的書。”
這項研究發(fā)表在自然雜志上。