美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)在其首批图像中捕捉到了一个来自早期宇宙的星系,这引起了康奈尔大学天文学家的兴趣。因此,他们扫描了这些照片,有了一个惊人的发现。

猎户座大星云
(图片来源:WikiImages/ Pixabay)

来自早期宇宙的恒星形成星系

SPT0418-47是早期宇宙中最明亮的尘埃星系之一,是他们最初的焦点和望远镜的目标。附近星系的引力扭曲并放大了来自SPT0418-47的遥远光,形成了一个爱因斯坦环,这是一个圆形的光区域。

当天文学家深入挖掘去年秋天发布的JWST早期数据时,意外发现了一个之前隐藏在前景星系光线后面的伴星星系。

令人惊讶的是,这个被认为只有14亿年历史的伴星星系似乎已经拥有了好几代恒星。

“我们发现这个星系的化学成分非常丰富,这是我们所有人都没有预料到的,”领导数据分析的天文学博士生彭波(Bo Peng)在一份报告中说新闻稿声明

“JWST改变了我们看待这个系统的方式,并为研究早期宇宙中恒星和星系的形成开辟了新的途径。”

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新星系

论文的第二作者Amit Vishwas指出,早先由智利阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)拍摄的同一爱因斯坦环的照片显示,韦伯清楚地分辨出了伴星的线索,但它们只能被视为随机噪声。

彭通过检查韦伯的NIRSpec仪器拍摄的照片中每个像素的光谱数据,发现了环内的第二个新光源。

尽管亮度要弱8到16倍,但他得出结论,这两个新光源是一个新星系被同一个前景星系引力透镜作用的照片,而这个前景星系正是形成光环的原因。

对光的化学组成的进一步检查显示,来自氢、氮和硫原子的强发射线都表现出类似的红移,这是一种测量星系的光随着距离的增加而延伸到更长的、更红的波长的方法。

结果,这两个星系彼此靠近,红移约为4.2,大约是宇宙年龄的10%,这也使它们与地球的距离大致相同。

研究人员命名为SPT0418-SE的伴星星系被认为距离土星环只有5千秒差距。

根据研究团队的说法,由于它们距离很近,星系可能会相互作用,甚至可能合并。

这些星系是在宇宙不到15亿年的时候被观测到的,与之形成对比的是,太阳大约有40亿年的历史,它的大部分金属来自于早期的恒星,这些恒星大约有80亿年的时间来发展。

研究人员已经要求JWST提供观测时间,以继续对光环及其周围的研究,并解决光学光谱和远红外光谱之间的任何差异。

这项研究的结果发表在天体物理学杂志通讯

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