这个月,研究人员公布了结果从一个最大和最深的天文调查的夜空由詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)。最早的努力已经确定了一些星系内见过——从宇宙诞生后的第一个6.5亿年的大爆炸。和研究结果令人眼花缭乱的天文学家,揭示,恒星和星系形成和演化比任何人都更早有怀疑。

项目,被称为詹姆斯韦伯太空望远镜先进深银河系外的调查(玉器),凝视着天空的几个补丁,其中包括位于天炉星座——2004年著名的哈勃太空望远镜盯着它看了11天,揭示了成千上万的星系。然而不像哈勃,詹姆斯韦伯太空望远镜的运作主要在红外波长的光,从而使它适合发现极其遥远的星系,光从这是随着宇宙的膨胀,使其显得更红了。

星光从这些对象旅行很远,它们看起来就像宇宙大爆炸发生后不久,138亿年前。天文学家使用一个因素被称为红移测量距离:红移越高,越遥远的对象。

之前詹姆斯韦伯太空望远镜于2021年发射升空,只发现了几十个星系红移大于8。玉器已经确定了717个星系,可能是在这个范围内1。在这里,天文学家们帮助自然海量数据的意义通过选择一些他们喜欢的星系(从最遥远最上市)和解释的对象可以教我们关于宇宙的早期。

的纪录保持者

詹姆斯韦伯太空望远镜NIRCam JADES-GS-z13-0成像

纪录保持者。信贷:玉器协作,B.E.罗伯逊。/自然天文学

这个模糊的红色斑点可能看起来不是很多,但它是目前的纪录保持者宇宙中所知的最遥远的天体。詹姆斯韦伯太空望远镜发现了银河系,称为JADES-GS-z13-0,去年年底,然后确认2通过详细研究的星光,是13.2的红移。这意味着它看起来就像在大爆炸之后仅仅3.2亿年。

银河系的身体小,只有几百光年宽,但泵出新的恒星速度与银河系今天,黑雁罗伯逊说,加州大学圣克鲁兹分校的天文学家。卓越的,因为科学家们认为第一个星系形成恒星在宇宙中就聚在一起慢慢点燃和合并。JADES-GS-z13-0等对象3早期的星系恒星形成的温床

“这些星系是宇宙中结构的基石,”凯文Hainline说,在图森的亚利桑那大学的一位天文学家。詹姆斯韦伯太空望远镜,他补充说,“我们看到他们无处不在”。

发光的狗骨头

詹姆斯韦伯太空望远镜NIRCam成像JADES-GS + 53.076 - -27.807

发光的狗骨头。信贷:玉器协作

研究人员认为这dog-bone-shaped对象是11.3的红移,虽然这距离仍然需要确认。假设,然后似乎是在大爆炸后约4亿年。

詹姆斯韦伯太空望远镜发现更多比任何人预期的结构在宇宙早期:狗骨头似乎是两个小星系合并的过程中。4亿年在大爆炸后,宇宙已经形成的恒星,分为星系,和两个星系聚在一起。

之前詹姆斯韦伯太空望远镜开始观察夜空,科学家不认为太多的银河宇宙中那么早行动是可能的。“我不希望看到这些在我们的数据类型的对象,“Hainline说。

(可能)第一批恒星

GN-z11周围的地区。

(可能)第一批恒星。信贷:玉器协作,美国Tacchella。/ arXiv4.0 (CC)

这个星系的红移10.6,出奇的明亮在大爆炸之后仅仅4.3亿年,罗伯逊说。与哈勃首次发现,银河系,称为GN-z11,显示为一个非常紧凑的明亮的球体在詹姆斯韦伯太空望远镜的目光4。亮度可能来自一个巨大的黑洞的中心,围绕过热气体和尘埃螺旋5

其他詹姆斯韦伯太空望远镜的观测表明,这个星系包含一些宇宙中第一批恒星的形成6。形式的证据,化学不寻常的原始氦气在银河系的边缘,是暂时的。

但第一个恒星,主要由氢和氦,很少有其他化学元素。这正是詹姆斯韦伯太空望远镜可能在GN-z11已经发现。如果是这样,它将实现天文学家的长期检测这些恒星的梦想。

大笨笨的一个

詹姆斯韦伯太空望远镜NIRCam成像的玉器- gs - 53.08 - 27.86

大笨笨的。信贷:玉器协作,k . n . Hainline。/ arXiv4.0 (CC)

这个球状星系的红移是8,把它在3亿年后纪录保持者。鉴于发达的块状构造,然而,这些3亿年一定是令人激动的。

如果宇宙的138亿年的历史被压缩到一个两小时的电影,第一个五分钟——设置——将显示所有东西的情节詹姆斯韦伯太空望远镜发现的早期星系,Hainline说。这个巨大的星系,约3.7秒差距(12000光年),从一开始就表明,宇宙是动态的。

由内而外的

红-绿-蓝(F444W-F410M-F277W)形象的星系,在核心和椎间盘突出。

由内而外的。信贷:玉器协作,w·m·贝克。/ arXiv4.0 (CC)

这个小星系,被视为是宇宙大爆炸后7亿年,有更多的恒星形成的郊区比在其中心。

“这是我们第一次可以量化由内而外增长在早期阶段”的宇宙,桑德罗说Tacchella,英国剑桥大学的天体物理学家。令人惊讶的,因为理论是相反的——早期的星系应该恒星形成接近他们的中心。

这个星系似乎已经开始,形成尽可能多的恒星在其紧凑的心现在大星系7。之后,它变成了明星在郊区,这是天文学家可以看到今天的舞台。

宇宙玫瑰

玉器NIRCam”宇宙玫瑰”

宇宙玫瑰。信贷:玉器协作,d·j·艾森斯坦et al。/ arXiv4.0 (CC)

这floral-like收集的灰尘,非常红的星系吸引了玉器团队几乎立即,获得宇宙玫瑰的绰号。

“它有一个特别的地方在球队的心脏,”斯泰西说爱,在图森的亚利桑那大学的一位天文学家。“Science-wise,那是一个美丽的示范詹姆斯韦伯太空望远镜的飞跃了解红色宇宙。”

玫瑰的星系可能不是身体上彼此相关,因为它们位于不同的距离从2.5到3.9包括红移。但是那些把他们的核心价值观“宇宙中午”,一段时间在大爆炸后约三十亿年,当星系形成的恒星如此迅速和疯狂,他们大部分的明星今天已知的宇宙中。