韦伯望远镜拍摄：132亿光年外，一个不可思议的远古存在

在遥远的深空，詹姆斯韦伯望远镜拍到了一个古老天体，它距离我们非常的远，大概132亿光年，依照光行走的速度，它大概是在宇宙诞生后约6亿年就存在。

詹姆斯韦伯望远镜拍摄深空场中发现的天体

扩展格罗斯带

韦伯望远镜这次拍摄的区域是位于大熊座和牧夫座之间的一小片区域，大概是在北斗七星勺柄旁边。

扩展格罗斯带位置示意

这片区域被称为扩展格罗斯带，这是一个被称为宇宙演化早期发布科学项目的一个部分，它在天空中的大小（也就是我们目视看到的大小），大概也就是手臂伸直手指的长度。

就是这么一小片区域，韦伯望远镜的深度曝光，让我们看到了无数的星系，而我们刚开始看到的那个天体，便是这些无数光点中的一个。

韦伯拍摄扩展格罗斯带完整视图（上），下图为天体特写

扩展格罗斯带局部特写1

扩展格罗斯带局部特写2

局部特写3

宇宙演化早期发布科学项目，听这个名称我们就可以知道，它是研究宇宙诞生之初的一个课题，而研究这个阶段的宇宙，我们则需要了解非常遥远的天体，因为根据光的速度，距离我们越远，它到达我们的时间就越久，所以光行的距离，也可看作是时间的尺度。

天文学家研究扩展格罗斯带

但要了解那些非常遥远的天体，很不易，因为那些天体发出的光到达地球已经暗淡无比。

所以要用强大的望远镜进行长时间的曝光。

深空场

1995年，哈勃望远镜首次进行了这样的尝试（深空拍摄），它对一片针尖大小的区域进行了连续10天的拍摄，最后得到了一张无比震撼的照片----哈勃深场。

哈勃深场

这种模式的照片，它让各式各样的星系浮现在我们的眼前，犹如身临其境，这种直击心灵的感受无比震撼，这次的拍摄让我们看到了深空场的强大，它就像一个储藏宇宙秘密的宝库，等待着我们的发掘。

所以至此，天文学家便开始不断尝试各种的深空场。

像之后的超深场、极深场。

那在2004年6月的时候，天文学家做了一次视角跨度巨大的深空拍摄，就是让哈勃望远镜拍摄北斗七星勺柄附近的区域，时间是持续了1年，最后得到的便是扩展格罗斯带的第一次展现。

哈勃拍摄的扩展格罗斯带

这次的拍摄，其可辨认的星系至少5万个，从小型星系、螺旋星系、椭圆星系，还有星系的合并、合并的过程应有尽有，时间跨度从远至近，可达80亿年，这80亿年星系的演化我们一览无余。

哈勃拍摄局部特写1

局部特写2

局部特写3

但这次的拍摄遗憾的是，哈勃没有拍到更为久远的星系。

所以在2022年，天文学家便启动了詹姆斯韦伯望远镜对扩展格罗斯带进行了观测。

韦伯拍摄扩展格罗斯带视频

韦伯-扩展格罗斯带

詹姆斯韦伯望远镜为红外波段望远镜，它可接收比哈勃更微弱更遥远的光，具体来说就是，哈勃的观测极限差不多能看到红移为10左右的天体，而韦伯的观测则远大于这个极限。

红移是天文学家用来测量天体距离的一个天文概念，简单来说就是红移值越大，距离越远，而红移10对应的距离大约为133亿光年。

哈勃与韦伯观测极限对比，下方数字为红移值

所以启用韦伯望远镜拍摄这片区域，它将会让我们看到更多130亿光年外那些古老的天体。

韦伯拍摄的扩展格罗斯带分为了3个时间段拍摄，2022年6月的拍摄和2022年12月以及2023年2月，相比于哈勃的拍摄，韦伯的照片中存在更多微弱的小点，图像展现的星系数量也达到了10万个，这是目前拍摄最为深远的巨幅深空场。

韦伯拍摄图中的暗红小点特写1

暗红小点特写2

暗红小点特写3

所以除过和其他深空场相差无几的的明亮星系外，这些微弱暗红的小点便是我们特别注意的对象，因为它们，就是探寻早期宇宙的古老存在。

那么在初期的研究中，天文学家在这幅巨画中确定了8百多个高红移候选天体，它们的形状、大小让我们看到了早期宇宙的真实情况。

早期星系

而对于这些候选天体的不断研究，一个个记录也不断的被打破。

例如，在2022年8月的时候，也就是韦伯完成第一时间段的拍摄之后，天文学家研究了其中一个高红移候选星系，最后确认其红移值达到了11.4，这打破了之前红移为11的最远星系记录，天文学家为这个星系起名为麦西星系，它对应的距离为134亿光年外，是宇宙诞生后约4亿年就形成的古老星系。

麦西星系

麦西星系特写

还有在这幅图中，天文学家也发现了一颗最为遥远的活跃超大质量黑洞。

就是我们刚开始看到的那个天体。

这个天体之前哈勃也有拍到，但哈勃的数据只是显示出了恒星的光，没有其他的发现。

哈勃和斯皮策望远镜的拍摄

韦伯的强大视角呢，看到了另一种光，来自活跃星系核所发的光，这是来自超大质量黑洞吸积物质时产生的辐射。

所以依据韦伯的数据，天文学家最终确定了这颗黑洞，并得到了它的质量，它的质量大约为900万个太阳质量，不是很大，这颗黑洞也成为了之前发现最为古老的一颗超大质量黑洞，它距离地球132亿光年，是在宇宙诞生6亿年后就形成的超大质量黑洞。

不过这个遥远的纪录并没有保持多久，2023年11月的时候，韦伯又发现了一个宇宙年龄仅4.7亿年就存在的超大质量黑洞，UHZ1，它的质量，约为太阳的1亿倍，之后又有了GNZ11，一个红移值达到11的超大质量黑洞。

虽然它最古老的记录被打破，但在今年，天文学家对这颗黑洞又有了新的发现，因为新的数据显示，它看起来是三个明亮的团块，而不是一个。

所以天文学家认为，这应该是三个正在合并的星系，合并时呢，它们的中心黑洞不断地吸积物质从而发出耀眼的辐射，所以它又有了新的记录，最为遥远的合并星系。

那么我们再回到这幅深空场，再次看到图中这一个个微弱的小点，虽然它们看着很不起眼，不像明亮星系那般耀眼，壮观，但它们就像宇宙的化石一样，让我们得以穿越时间，来到宇宙诞生时的那个阶段，看到了这个时候宇宙发生的事情。

好了，这个就是韦伯这次拍摄的深空场的简单介绍，那本期就到这里了。

我是腾宝，一个热爱天文的科普创作者，还希望大家多多关注与支持。

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