【天文学家们发现了一个极为年轻的星系存在于宇宙不到3亿年】亚利桑那大学的天文学

丹亦科普合 2025-03-15 15:22:39

【天文学家们发现了一个极为年轻的星系 存在于宇宙不到3亿年】

亚利桑那大学的天文学家发现了有关一个星系的惊人细节,该星系存在于宇宙诞生不到 3 亿年的时候,当时它只有当前年龄的 2%。

他们利用美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜发现,JADES-GS-z14-0 比预期的要明亮得多,化学成分也复杂得多,这挑战了目前对早期星系形成的理解。发现大量氧气表明,该星系至少在 1 亿年前就已经形成了恒星,从而推迟了宇宙演化的时间线。

这项研究发表在《自然天文学》杂志上,以2024 年的一项发现为基础,该发现将 JADES-GS-z14-0 确定为有史以来观测到的最遥远的星系。虽然最初的发现确定了它的极端距离和惊人的亮度,但新的研究更深入地探索了它的化学组成和演化状态。

这项研究的合著者、亚利桑那大学斯图尔德天文台副研究员凯文·海因莱恩说,这不仅仅是偶然发现了意想不到的东西。这项调查是专门为寻找遥远星系而设计的,但这个星系以他们没有预料到的方式打破了团队的记录;它本质上很明亮,化学成分复杂,这在宇宙历史的早期是完全出乎意料的。

赫尔顿说,在天文学中,任何比氦重的物质都被认为是“金属”。这种金属需要一代又一代的恒星才能产生。早期宇宙只含有氢、氦和微量的锂。但在 JADES-GS-z14-0 星系中发现大量氧气表明,该星系在被观测到之前可能已经形成了 1 亿年的恒星。

天文学教授、这项研究的资深作者乔治·里克说,为了产生氧气,星系必须很早就开始了,因为它必须形成一代恒星。这些恒星必须进化并爆炸成为超新星,将氧气释放到星际空间,新的恒星将从中形成和进化。

“要获得这个星系中这么多的氧气,需要非常复杂的循环。所以,这真的令人难以置信,”里克说。这一发现表明恒星的形成时间比科学家之前认为的还要早,这推迟了宇宙大爆炸后第一个星系形成的时间。

随着人类获得直接观察和了解宇宙初期存在的星系的能力,它可能为了解宇宙如何从简单元素演变为我们所知的生命所必需的复杂化学性质提供关键见解。

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