韋伯望遠鏡找到迄今最遙遠星系，出現於大爆炸後不到 3 億年

皇帝 | 2024-6-12 08:53:56

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距離最遙遠的星系紀錄再度被韋伯望遠鏡自己刷新，大爆炸後不到 3 億年，一個名為 JADES-GS-z14-0 的星系已然形成，取代韋伯望遠鏡於 2022 年發現上一個最遠星系紀錄保持者 JADES-GS-z13-0，讓我們得以一窺宇宙年輕景象。

大爆炸後 5,000 萬～10 億年這段時期被稱為宇宙黎明，宇宙第一批恆星、黑洞、星系於此時形成，隨著時間推移和宇宙膨脹，來自這些遙遠天體的光穿越太空也被拉伸至更長波長，韋伯望遠鏡便專門為觀察此類紅外光而設計。透過觀察這些遙遠星系，能為早期宇宙的氣體、恆星、黑洞變化方式提供重要見解。

2023 年 10 月與 2024 年 1 月，一個國際天文團隊利用韋伯望遠鏡近紅外光譜儀（NIRSpec）得到破紀錄的光譜數據，似乎顯示 2 個星系紅移均超過 14；進一步利用韋伯望遠鏡近紅外相機（NIRCam）成像後，天文學家確定星系 JADES-GS-z14-0 紅移為14.32（+0.08/-0.20），一舉成為目前最遙遠星系記錄之冠，出現於大爆炸後 2.9 億年；另一個星系 JADES-GS-z14-1 則成為目前距離第 2 遠的星系。

此前最遙遠的星系為紅移 13.2 的 JADES-GS-z13-0，存在於大爆炸後 4 億年。

令人驚訝的是，JADES-GS-z14-0 星系不只距離遠還出奇明亮，影像結果表明光源直徑超過 1,600 光年，韋伯望遠鏡看到的光主要來自年輕恆星，而不是正在成長的超大質量黑洞輻射，這種亮度更說明該星系質量達太陽數億倍。

另一個驚人收穫是在 JADES-GS-z14-0 星系發現氧原子，這種比氫、氦還重的元素來自恆星爆炸，這回從 JADES-GS-z14-0 觀測到氧，說明該星系內部至少已有一群恆星誕生且死亡。

宇宙如何在不到 3 億年的時間內形成如此明亮又巨大的星系？所有觀測結果都告訴我們JADES-GS-z14-0 與理論、電腦模擬預測的早期宇宙星系類型不同，但我們現在知道，早期宇宙的星系形成非常迅速且猛烈。