詹姆斯·韦伯望远镜证实了早期宇宙中巨大尘埃星系的存在

体育作者 / 花爷 / 2025-09-15 17:44
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      来自詹姆斯·韦伯太空望远镜的新观测发现了一些可能改变我们对宇宙的看法的东西:一个消失的星系。  十多年前,一

  

  

  来自詹姆斯·韦伯太空望远镜的新观测发现了一些可能改变我们对宇宙的看法的东西:一个消失的星系。

  十多年前,一架地面望远镜发现了一个遥远的模糊斑点,天文学家认为它可能是一个星系,但当更强大的哈勃太空望远镜(Hubble Space telescope)朝它的方向观察时,它的所有痕迹都消失了。

  这个薛定谔星系的神秘之处,以及它离我们有多远,一直持续到现在,詹姆斯·韦伯望远镜的观测证实了在太空深处存在一个巨大的、布满尘埃的、正在形成恒星的星系。

  该研究的主要作者、德克萨斯大学奥斯汀分校的博士后研究员杰德·麦金尼(Jed McKinney)在一份新闻稿中说:“这东西真是个怪物。”“尽管它看起来像一个小斑点,但实际上每年都会形成数百颗新恒星。事实上,即使是如此极端的东西,在我们最新的望远镜最灵敏的成像中也几乎看不见,这让我非常兴奋。它可能告诉我们,有一整个星系群一直在躲避我们。”

  这个星系被命名为AzTECC71,它是在宇宙大爆炸后大约9亿年被观测到的。10月份发表在《天体物理学杂志》上的一篇论文描述了它的发现和性质。

  这一发现是由与COSMOS-Web合作的天文学家完成的。COSMOS-Web是一个项目,该项目正在绘制一个连续的空间区域,使用尽可能多的成像类型,以创建多达一百万个星系的详细图像,这些星系在时间和空间上向后延伸,远离我们。

  COSMOS-Web是詹姆斯·韦伯(James Webb)提供观测时间的首批项目之一,目前正在处理250多个观测小时的数据,2024年1月将获得更多数据集。

  根据天文学家的说法,AzTECC71是令人兴奋的,因为它表明早期宇宙可能充满了比我们以前所知道的更多的恒星尘埃。

  研究人员发现,AzTECC71的恒星形成率大约是其他类似星系的8倍,而其他类似星系的恒星形成率可能是预期的3到10倍。

  研究指出,如果像AzTECC71这样的大型尘埃储层在早期宇宙中很常见,那么它可能“对早期星系的形成有深远的影响”。

  那么为什么哈勃望远镜看不到这个星系呢?

  这与哈勃和詹姆斯·韦伯的成像能力有关。哈勃使用一个基于镜子的光学系统来收集和聚焦来自宇宙各地的光,形成科学家可以检查的图像。

  然而,这并不适用于探测尘埃云笼罩的星系,因为这些尘埃云会遮挡恒星发出的光,并以更长的波长重新发射光,而光学系统很难捕捉到这些光。

  麦金尼说:“到目前为止,我们能够看到早期宇宙中星系的唯一方法是通过哈勃望远镜从光学角度观察。”“这意味着我们对星系演化历史的理解是有偏差的,因为我们只看到了未被遮挡的、尘埃较少的星系。”

  AzTECC71此前曾被发现过几次,第一次是在2011年至2012年被詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜发现的一个斑点,该望远镜寻找的是远红外和微波之间的波长。随后,COSMOS-Web团队使用位于智利的ALMA望远镜捕捉到了它,该望远镜也可以看到红外线,并且具有更高的空间分辨率。但直到COSMOS-Web能够与詹姆斯·韦伯的数据交叉参考,他们才能够确认该星系的存在。

  现在,天文学家们希望他们能够确认并发现更多的“哈勃暗星系”,这些星系之前一直存在问题,或者是完全看不见的。

  麦金尼说:“有了JWST,我们可以第一次研究这个被尘埃严重遮蔽的隐藏星系群的光学和红外特性,因为它非常敏感,不仅可以凝视宇宙最遥远的地方,还可以穿透最厚的尘埃面纱。”

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