首次观测到宇宙最早星系的诞生

哥本哈根大学的研究人员利用詹姆斯·韦伯太空望远镜首次观测到宇宙中三个最早的星系的形成，这些星系形成于 130 多亿年前。这一轰动性的发现为宇宙提供了重要的知识，现已发表在《科学》杂志上。

尼尔斯·玻尔研究所的研究人员在天文学史上首次见证了宇宙中三个最早星系的诞生，大约在133亿至134亿年前。

这一发现是利用詹姆斯韦伯太空望远镜取得的，它首次将这些形成星系的“实时观测”带到了地球上。

通过望远镜，研究人员能够看到大量气体在形成过程中聚集并吸积在微型星系上发出的信号。虽然根据理论和计算机模拟，星系就是这样形成的，但实际上从未有人目睹过。

“你可以说这是我们见过的第一张星系形成的‘直接’图像。詹姆斯·韦伯望远镜之前向我们展示了处于演化后期的早期星系，而在这里我们见证了它们的诞生，从而见证了宇宙中第一个恒星系统的形成，”领导这项新研究的尼尔斯·玻尔研究所助理教授卡斯珀·埃尔姆·海因茨说。

大爆炸后不久诞生的星系

研究人员估计，这三个星系的诞生时间大约在宇宙大爆炸(宇宙大爆炸是这一切的起源)之后的 4 亿至 6 亿年。虽然这听起来很长，但它相当于宇宙 138 亿年整个生命周期的前 3% 至 4% 期间形成的星系。

大爆炸后不久，宇宙是一团巨大的不透明氢原子气体——不像今天的夜空，上面布满了清晰可见的星星。

“在大爆炸后的几亿年里，第一批恒星形成了，之后恒星和气体开始聚结成星系。这是我们在观察中看到的这一过程的开始，”副教授达拉赫·沃森解释说。

星系的诞生发生在宇宙历史上被称为再电离时代的时期，当时一些第一批星系的能量和光突破了氢气雾。

研究人员利用詹姆斯·韦伯太空望远镜的红外视觉捕捉到的正是这些大量的氢气。这是迄今为止科学研究人员发现的最远距离的冷中性氢气测量结果，而这种气体是恒星和星系的构成要素。

加深对我们起源的理解

这项研究由 Kasper Elm Heintz 和同事 Darach Watson、Gabriel Brammer 以及哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所宇宙黎明中心的博士生 Simone Vejlgaard 等人密切合作完成。该中心的既定目标是研究和了解宇宙的黎明。这一最新成果使他们距离实现这一目标又近了一步。

研究小组已经申请了詹姆斯韦伯太空望远镜的更多观测时间，希望扩大他们的新成果，并更多地了解星系形成的最早时期。

“目前，这是为了绘制我们对星系的新观测形成过程的新观察结果，其细节比以前更加详细。与此同时，我们一直在努力突破我们能够观测到的宇宙的极限。所以，也许我们能走得更远，”Vejlgaard 说道。

研究人员表示，新知识有助于回答人类最基本的问题之一。

“人类一直在问的一个最基本的问题就是‘我们从哪里来?’在这里，我们通过揭示宇宙最初一些结构诞生的时刻，拼凑出更多的答案。我们将进一步研究这个过程，直到希望我们能够将更多的拼图碎片拼凑在一起，”布拉默副教授总结道。