一个由剑桥大学、赫特福德郡大学和牛津大学的科学家组成的国际天文学家团队报告说，他们发现了宇宙中迄今为止确认的最早的星系。

利用詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)的数据，科学家们已经证实了对星系的观测可以追溯到宇宙的早期，也就是大爆炸后不到3.5亿年——当时宇宙的年龄只有现在的2%。

来自JWST的图像之前已经提出了这些早期星系的可能候选者。现在，它们的年龄已经通过长时间的光谱观测得到了证实，这种观测通过测量光来确定空间中物体的速度和组成。

这些观测揭示了这些极其微弱的星系发出的少量光的独特模式，使科学家们能够确定它们发出的光花了134亿年才到达我们，并证实了它们是观测到的最早的星系之一。

科学家们现在还可以证实，其中两个星系比哈勃望远镜观测到的任何星系都要远，这突出了JWST探测早期宇宙从未见过的部分的惊人力量和能力。

来自赫特福德大学的Emma Curtis-Lake博士说:“证明这些星系确实存在于早期宇宙是至关重要的，因为较近的星系很可能伪装成非常遥远的星系。”Emma Curtis-Lake博士是有关该发现的两篇论文之一的主要作者。“看到我们希望看到的光谱，确认这些星系位于我们视野的真正边缘，比哈勃望远镜能看到的更远——这是这项任务的一个非常令人兴奋的成就!”

这一发现是由来自10个国家的80多名天文学家通过JWST高级河外深度巡天计划(JADES)进行的国际合作得出的。该团队被分配在望远镜上进行一个多月的观测，使用两个机载仪器:近红外光谱仪(NIRSpec)和近红外摄像机(NIRCam)。开发这些仪器的主要目的是研究最早和最微弱的星系。

“如果不了解星系发展的初始阶段，就很难了解它们。”来自剑桥卡文迪什实验室和卡弗里宇宙学研究所的桑德罗·塔切拉博士说，他是第二篇论文的共同第一作者。“就像人类一样，后来发生的很多事情都取决于这些早期恒星的影响。关于星系的许多问题一直在等待韦伯的变革机会，我们很高兴能够在揭示这个故事中发挥作用。”

第二篇论文的共同主要作者、加州大学圣克鲁斯分校的Brant Robertson说:“我们第一次在大爆炸后仅3.5亿年就发现了星系，我们对它们惊人的距离完全有信心。”“在如此美丽的图像中发现这些早期星系是一种特殊的体验。”

在10天的观测时间里，JADES天文学家团队专注于哈勃太空望远镜超深场内外的一小块天空，20多年来，这一直是天文学家的最爱，几乎所有现存的大型望远镜都对其进行了极限分析。然而，通过JWST，研究小组能够在9个不同的红外波长范围内进行观察，提供了一个非常清晰和敏感的领域图像。这张照片显示了近10万个星系，每个星系都在数十亿光年之外，在天空的一个针尖上，相当于在足球场对面看手机屏幕。

最早的星系可以通过它们独特的带状颜色来识别，在红外光下可见，但在其他波长下不可见。在一个罕见的连续28小时的观测窗口中，近红外光谱仪被用来将每个星系发出的光扩散成彩虹光谱。这使得天文学家能够测量每个波长接收到的光量，并研究每个星系内气体和恒星的特性所产生的独特光模式。

至关重要的是，其中四个星系的起源比以往任何观测都要早。

牛津大学的安德鲁·邦克教授说:“我们的观察表明，第一批恒星和星系的形成始于宇宙历史的早期。”

来自剑桥卡文迪什实验室和卡弗里宇宙学研究所的罗伯托·马奥利诺教授是这两篇论文之一的合著者，他说:“这是我们对第一个星系如何形成的理解上的一个重大飞跃。”“我们已经能够解剖宇宙早期这些星系发出的光，并首次详细描述了它们的性质。发现这些系统有多年轻，恒星过程还没有设法用比氦更重的化学元素污染这些星系，这真的很迷人，很有趣。”

JADES团队的天文学家现在计划关注天空的另一个区域，进行进一步的光谱学和成像，希望更多地揭示我们宇宙的最早起源，以及这些最初的星系是如何随着宇宙时间演化的。

更多关于这一发现的信息可以在NASA新发布的博客中找到。该团队的两篇论文的预印本尚未经过同行评审，可在网上获得。

詹姆斯·韦伯太空望远镜是由美国宇航局及其合作伙伴ESA(欧洲航天局)和CSA(加拿大航天局)领导的一项国际计划。桑德罗·塔切拉，剑桥大学圣埃德蒙学院院士。

改编自赫特福德郡大学的媒体发布。

注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。