摘要：詹姆斯·韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）发现了五个候选星系，其历史可以追溯到大爆炸后仅2亿年，使它们成为有史以来最早被发现的星系。而且可能还有更多。

詹姆斯·韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）发现了五个候选星系，其历史可以追溯到大爆炸后仅2亿年，使它们成为有史以来最早被发现的星系。而且可能还有更多。

詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的银河系卫星星系大麦哲伦星云中的恒星苗圃 N79 的图像。 （图片来源：ESA/Webb， NASA & CSA， O. Nayak， M. Meixner）

詹姆斯韦伯太空望远镜 （JWST） 发现了一些可能的星系，它们可能是有史以来最早存在的星系之一。

这五个候选星系位于 136 亿光年之外，距离大爆炸仅 2 亿年，是有史以来最早被发现的星系，也可能是最早在古代宇宙中形成的星系之一。

如果得到后续观测的证实，这些古老的星系将为天文学家提供对他们最好的星系形成理论的测试，以及关于物质如何首先在宇宙中聚结的独特见解。研究人员于 11 月 26 日在预印本数据库 arXiv 上发表了他们的发现，因此他们尚未经过同行评审。

研究人员在他们的研究中写道：“根据结构形成的标准范式，在宇宙微波背景 （CMB） 中产生热点和冷点的相同原始涨落最终会增长、坍缩，并在宇宙黎明期间形成第一个星系，迎来第一道光的时代。

“几十年来，这些第一批星系一直处于我们的观测范围之外，”他们补充说。然而，JWST 改变了这一点。

宇宙学家此前估计，第一批恒星团块在大爆炸后仅几亿年就开始合并并形成星系。

然后，在宇宙生命的 1 到 20 亿年后，目前的理论表明，这些早期的原星系是在青春期到达的——形成矮星系，相互吞噬，长成像我们自己的星系。

但是要找到这个过程的确切时间，以及最早步骤发生的速度是具有挑战性的，因为来自这些星系的光是如此微弱，而宇宙的膨胀已经将它们的波长急剧拉伸（或红移）到红外光谱中。

与其前身哈勃太空望远镜不同，JWST 可以探测红外光谱中的光，使望远镜能够进入宇宙的第一阶段。但是，我们宇宙最早期的光仍然太暗，无法自行探测到。

为了解决这个问题，作为 Galactic Legacy Infrared Midplane Survey Extraordinaire （GLIMPSE） 项目的一部分，新观测结果背后的研究人员利用一种被称为引力透镜的现象来放大这些早期星系的遥远光。

正如爱因斯坦在他的广义相对论中概述的那样，引力是在物质和能量存在的情况下时空的弯曲和扭曲。反过来，这个弯曲的空间决定了能量和物质的运动方式。

这意味着即使光沿直线传播，它也可以被重力弯曲和放大。在这种情况下，星系 Abell S1063 位于他们选择研究的区域和我们的太阳系之间，聚焦早期星系的光线，以便可以用望远镜观察。

通过将 JWST 指向这个弯曲的空间区域并慢慢收集从其后面射入的光线，天文学家将望远镜推向了其能力的极限，捕捉到了早期星系中最早的微弱微光。

如果得到进一步研究的证实，这些候选星系将比最早确认的星系 JADES-GS-z14-0 年轻大约 9000 万年——使它们成为有史以来最早形成的星系之一。而且它们都在天空的同一区域内被发现的事实表明，那里可能还有更多它们。

那么，像这样的星系是如何发展得如此之快的呢？宇宙之谜的答案仍然难以捉摸，但它们不太可能打破我们目前对宇宙学的理解。相反，天文学家正在玩弄各种解释，包括巨型黑洞的出现时间早于预期、超新星爆炸的反馈，甚至暗能量的影响，以解释其中恒星的快速形成。

来源：蓝蓝爱科学