最早的星系就像是宇宙火球 以驚人的速度將氣體轉(zhuǎn)化為恒星
最早的星系就像是宇宙火球 以驚人的速度將氣體轉(zhuǎn)化為恒星
（神秘的地球uux.cn）據(jù)cnBeta：加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究報(bào)告稱，最早的星的速度星系實(shí)際上就像是宇宙火球，在其整個(gè)范圍內(nèi)以驚人的系像星速度將氣體轉(zhuǎn)化為恒星，該報(bào)告發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》的宇宙一個(gè)特刊上。這項(xiàng)研究基于詹姆斯-韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的火球數(shù)據(jù)，是驚人對(duì)這些星系的形狀和結(jié)構(gòu)的首次研究。它表明它們與現(xiàn)今的氣體星系完全不同，在這些星系中，為恒恒星的最早轉(zhuǎn)化形成被限制在小區(qū)域內(nèi)，例如我們銀河系中的星的速度獵戶座。
該研究的系像星主要作者、加州大學(xué)洛杉磯分校物理學(xué)和天文學(xué)教授Tommaso Treu說(shuō)："我們看到星系以一種令人激動(dòng)的宇宙速度形成新的恒星。 韋伯令人難以置信的火球分辨率使我們能夠以前所未有的細(xì)節(jié)研究這些星系，我們看到所有這些恒星的驚人形成都發(fā)生在這些星系的區(qū)域內(nèi)。"
特魯指導(dǎo)著GLASS-JWST早期發(fā)布科學(xué)計(jì)劃，氣體該計(jì)劃的第一個(gè)結(jié)果是該特刊的主題。這期雜志中另一項(xiàng)由加州大學(xué)洛杉磯分校領(lǐng)導(dǎo)的研究發(fā)現(xiàn)，在大爆炸后不久--不到10億年內(nèi)--形成的星系可能已經(jīng)開(kāi)始燃燒剩余的吸收光子的氫，為黑暗的宇宙帶來(lái)光明。
"即使是我們最好的望遠(yuǎn)鏡也確實(shí)難以確認(rèn)如此遙遠(yuǎn)的星系的距離，所以我們不知道它們是否使宇宙變得透明，"領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的加州大學(xué)洛杉磯分校博士后研究員Guido Roberts-Borsani說(shuō)。"韋伯正在向我們展示，它不僅可以做這項(xiàng)工作，而且可以以驚人的速度完成。它是一個(gè)游戲規(guī)則的改變者。"
這些發(fā)現(xiàn)是加州大學(xué)洛杉磯分校天體物理學(xué)家的許多令人驚嘆的發(fā)現(xiàn)中的兩個(gè)，他們是第一批通過(guò)韋伯新近打開(kāi)的一扇窗戶窺視過(guò)去的人。
韋伯是目前人類(lèi)在太空中設(shè)置的最大的近紅外望遠(yuǎn)鏡，其卓越的分辨率提供了一個(gè)無(wú)與倫比的視角，可以看到如此遙遠(yuǎn)的天體，其光線需要數(shù)十億年才能到達(dá)地球。盡管這些天體現(xiàn)在已經(jīng)老化，但只有它們最早的時(shí)候發(fā)出的光才有足夠的時(shí)間穿越宇宙，最終出現(xiàn)在韋伯的探測(cè)儀上。因此，韋伯不僅起到了某種時(shí)間機(jī)器的作用--將科學(xué)家們帶回到宇宙大爆炸后不久的時(shí)期--而且它所產(chǎn)生的圖像已經(jīng)成為一個(gè)家庭相冊(cè)，其中有嬰兒星系和星星的快照。
GLASS-JWST是美國(guó)宇航局在2017年選擇的13個(gè)早期發(fā)布科學(xué)項(xiàng)目之一，以快速產(chǎn)生可公開(kāi)訪問(wèn)的數(shù)據(jù)集，并展示和測(cè)試韋伯號(hào)上儀器的能力。
該項(xiàng)目旨在了解第一批星系的光線是如何以及何時(shí)燒穿大爆炸留下的氫霧的--這一現(xiàn)象和時(shí)間段被稱為"重化紀(jì)元"--以及氣體和重元素如何在宇宙時(shí)間內(nèi)分布在星系內(nèi)部和周?chē)晌惶煳膶W(xué)家合作利用韋伯的三個(gè)創(chuàng)新的近紅外儀器對(duì)早期宇宙中的遙遠(yuǎn)星系進(jìn)行詳細(xì)測(cè)量。
離子化紀(jì)元是一個(gè)科學(xué)家們?nèi)匀徊簧趿私獾臅r(shí)期。直到現(xiàn)在，研究人員還沒(méi)有觀測(cè)當(dāng)時(shí)存在的星系所需的極其敏感的紅外儀器。在宇宙再電離化之前，早期宇宙仍然沒(méi)有光，因?yàn)閬?lái)自早期恒星的紫外線光子被飽和空間的氫原子所吸收。
科學(xué)家們認(rèn)為，在宇宙最初的十億年中的某個(gè)時(shí)候，由第一批星系和可能由第一批黑洞發(fā)出的輻射導(dǎo)致氫原子失去電子，或被電離，防止光子"粘"在它們身上，并為光子穿越空間清除了一條通道。隨著星系開(kāi)始電離出越來(lái)越大的氣泡，宇宙變得透明，光線自由傳播，就像今天一樣，讓我們每晚都能看到星星和星系的輝煌天幕。
Roberts-Borsani發(fā)現(xiàn)星系的形成比以前認(rèn)為的要快要早，這可以證實(shí)它們是宇宙再電離的罪魁禍?zhǔn)住＿@項(xiàng)研究還證實(shí)了已知的最遠(yuǎn)的兩個(gè)星系的距離，使用一種新技術(shù)使天文學(xué)家能夠探測(cè)宇宙再電離的開(kāi)始。
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