韦伯空间望远镜捕获迄今最早超新星 信号来自宇宙诞生后7.3亿年

美国航天局（NASA）宣布，詹姆斯·韦伯空间望远镜观测到一颗发生在宇宙仅约7.3亿年时的超新星，并首次清晰识别出其宿主星系，这是迄今人类探测到的最早期超新星之一。

这次观测源于今年3月中旬一次异常明亮的伽马射线暴事件，代号为GRB 250314A。全球多台望远镜迅速展开联合作业：由中法合作、于2024年发射的SVOM空间望远镜率先发出警报，随后1个半小时内，NASA“尼尔·格雷尔斯·斯威夫特”天文台锁定X射线源位置；约11小时后，加那利群岛的北欧光学望远镜确认了红外波段的伽马暴余辉，显示其极为遥远；再过数小时，欧洲南方天文台极大望远镜（VLT）通过光谱测定，这一事件发生在大爆炸约7.3亿年之后。

韦伯望远镜于7月1日快速执行了近红外成像观测，从海量遥远星系背景中分辨出这次伽马暴的真正来源——一颗大质量恒星坍缩形成的超新星，以及其极其微弱的宿主星系。这一结果刷新了韦伯此前保持的“最早超新星”纪录，之前的一例发生在宇宙约18亿年时。研究团队指出，由于宇宙膨胀，这颗超新星的光在传播途中被拉伸，在我们看来，其变亮和变暗的时间尺度也被相应拉长，因此这次超新星在观测中呈现出“数月升亮”的缓慢演化过程。

科研人员将这颗超早期超新星与近邻宇宙中常见的同类爆发进行对比，惊讶地发现二者在观测特征上高度相似。按照理论预期，宇宙早期恒星的重元素含量更低、质量更大、寿命更短，并诞生于再电离时代、处在对高能辐射高度不透明的宇宙环境中，因此早期超新星原本被认为应与“现代”超新星存在明显差异。科学家表示，这一“高度相似”的结果出乎意料，也意味着需要更多类似事件的数据，以捕捉那些潜在但细微的不同，从而重建宇宙最初数亿年的恒星演化图景。

韦伯的高分辨率还首次为这颗超新星的宿主星系提供了直接视野。尽管该星系在图像中仅呈现为几个像素构成的微弱红色“斑点”，目前能提取到的细节有限，但研究团队判断，它与同一时代其他已知高红移星系在整体性质上相近。科研人员计划继续借助伽马射线暴的明亮余辉，在更遥远的宇宙中“勾勒”出更多早期星系的轮廓，通过光谱“指纹”分析这些星系的成分和结构。

此次研究由国际团队完成，相关成果以两篇论文形式发表于《天文学与天体物理学快报》。项目使用了韦伯望远镜的快速机动“主任酌情观测时间”，体现出当前全球多台空间与地面望远镜组成的“快速响应网络”在捕捉宇宙瞬变事件方面的威力。NASA表示，作为当前最重要的空间天文台之一，韦伯将继续在超新星、伽马射线暴、早期星系等前沿领域发挥关键作用，帮助科学界进一步理解宇宙的起源与演化。