科普园地|宇宙中最早星系诞生时什么样？

借助詹姆斯·韦布空间望远镜，丹麦科学家在天文学史上首次见证了宇宙中最早3个星系的诞生——这一事件发生于134亿至133亿年前。这项研究为科学家们提供了有关宇宙历史的新知识，相关论文发表于近期出版的《科学》杂志。

早期星系形成过程中积累并吸积气体。
图片来源：美国国家航空航天局

哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所助理教授卡斯珀·埃尔姆·海因茨估计，这3个星系的诞生约发生在宇宙大爆炸后4亿至6亿年，那时宇宙处于138亿年总寿命的前3%—4%时期。

研究团队解释说，宇宙大爆炸发生后不久，宇宙就变成了一团巨大的、不透明的氢气。不像今天，夜空中布满了闪烁的繁星。他们使用韦布空间望远镜的红外视觉捕捉到了这些氢气，这是天文学家对冷中性氢气迄今最遥远的观测。氢气是恒星和星系的组成部分。

通过韦布空间望远镜，研究团队观察到大量氢气的信号，这些氢气在“迷你”星系的构建过程中积累并吸积。虽然理论和计算机模拟显示星系是以这种方式形成，但实际上天文学家此前从未亲眼目睹过这些过程。

海因茨指出，韦布空间望远镜此前已经向人们展示了早期星系处于进化后期的“模样”，但现在，他们首次见证了最早期星系的诞生过程。这是天文学家第一次直接“看见”星系的形成。

研究团队指出，这项研究揭示了宇宙中一些最早结构产生的时刻，有助增强科学家对宇宙历史的理解，也有助回答“我们从哪里来”这一人类最基本问题。

研究团队还申请了更多使用韦布空间望远镜的时间，希望继续研究，以获得更多最早期星系形成的信息。

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来源： 科技日报