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宇宙中最早星系誕生時什麼樣?

劉霞
2024年05月27日07:45 | 來源:科技日報
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 早期星系形成過程中積累並吸積氣體。圖片來源:美國國家航空航天局

早期星系形成過程中積累並吸積氣體。圖片來源:美國國家航空航天局

借助詹姆斯·韋布空間望遠鏡,丹麥科學家在天文學史上首次見証了宇宙中最早3個星系的誕生——這一事件發生於134億至133億年前。這項研究為科學家們提供了有關宇宙歷史的新知識,相關論文發表於近期出版的《科學》雜志。

哥本哈根大學尼爾斯·玻爾研究所助理教授卡斯珀·埃爾姆·海因茨估計,這3個星系的誕生約發生在宇宙大爆炸后4億至6億年,那時宇宙處於138億年總壽命的前3%—4%時期。

研究團隊解釋說,宇宙大爆炸發生后不久,宇宙就變成了一團巨大的、不透明的氫氣。不像今天,夜空中布滿了閃爍的繁星。他們使用韋布空間望遠鏡的紅外視覺捕捉到了這些氫氣,這是天文學家對冷中性氫氣迄今最遙遠的觀測。氫氣是恆星和星系的組成部分。

通過韋布空間望遠鏡,研究團隊觀察到大量氫氣的信號,這些氫氣在“迷你”星系的構建過程中積累並吸積。雖然理論和計算機模擬顯示星系是以這種方式形成,但實際上天文學家此前從未親眼目睹過這些過程。

海因茨指出,韋布空間望遠鏡此前已經向人們展示了早期星系處於進化后期的“模樣”,但現在,他們首次見証了最早期星系的誕生過程。這是天文學家第一次直接“看見”星系的形成。

研究團隊指出,這項研究揭示了宇宙中一些最早結構產生的時刻,有助增強科學家對宇宙歷史的理解,也有助回答“我們從哪裡來”這一人類最基本問題。

研究團隊還申請了更多使用韋布空間望遠鏡的時間,希望繼續研究,以獲得更多最早期星系形成的信息。

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(責編:邢鄭、孫娜)

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