131亿年前的光终于抵达地球这一刻不凡

当第一批恒星燃尽生命

想象一下，你看到的那些光芒已经在宇宙里跑了超过131亿年，2025年3月14号，有个特别强的伽马射线暴划过天空，这可不是附近宇宙发生的事儿，而是来自宇宙才诞生7.3亿年的时候一颗大质量恒星的距烈死亡这时候宇宙的年龄还不到现在的5%。

这是人类迄今通过光谱确认的最遥远恒星爆炸，将我们的观测边界推向了宇宙再电离时代的深处，那是第一批恒星和星系刚刚开始形成的混沌时期。

不光这个发现刷新了天文学的记录，为我们了解早期宇宙里恒星的生命周期打开一个前所未有的新窗口

韦布如何看见"看不见"的爆炸

这颗命名为SNinGRB250314A的超新星，最初由中法联合研制的SVOM卫星捕捉到其产生的长时伽马射线暴。

詹姆斯·韦伯空间望远镜靠着自己强大的近红外观测能力，在事件发生3个半月后的7月1号成功锁定了这次爆炸还有它那微弱的宿主星系。

因为宇宙在膨胀，这颗超新星发出来的可见光和紫外线被拉伸成了红外波段，波长超过2微米，正好在韦伯仪器最佳观测范围里，而这项技术能取得突破的关键就在于韦伯精准捕捉到了红移现象。

​NASA戈达德太空飞行中心的天文学家团队用光谱分析技术，确定了这颗超新星的红移值大约是z≈7.3，对应的宇宙年龄大概是7.3亿年。

更让人惊奇的是，宇宙膨胀把时间尺度拉长了，原本几周内的亮度变化现在变成了好几个月，接下来这颗诞生在宇宙黎明时候的超新星，它的光谱特征居然和现在的超新星特别像。

这个发现挑战了天文学家之前的预想他们本来觉得第一代恒星由于缺重元素，那它们的死亡方式应该明显不一样。

​从深空探索到宇宙考古

追溯第一批星系的化学指纹

韦伯望远镜头一回在这么远的距离同时探测到超新星还有它的宿主星系，这个就几个像素大小的微弱星系给研究早期宇宙的金属丰度提供了直接证据。

超新星爆炸是宇宙中重元素（天文学家称之为"金属"）的主要制造工厂，这些元素后来成为行星、生命的基本构成材料。

科学家分析这颗超新星的光谱，就能知道宇宙才5%现在年龄的时候，恒星内部能合成哪些元素，进而重构早期宇宙的化学演化历史。

​ 校准宇宙距离的标准烛光

在同一项JADES（JWST高级深空河外巡天）计划里，研究团队还发现了80颗早期宇宙的超新星，这里面包括好几颗Ia型超新星。

这类超新星亮度是固定不变的，被天文学家叫做标准烛光，是测量宇宙距离的很重要的工具，一颗大概在110亿年前爆发的Ia型超新星表明，就算经过宇宙学红移，它的亮度也没有出现意料之外的变化，这就验证了我们对于宇宙膨胀模型的理解在极早期也是适用的。

​ 揭示宇宙再电离的推手

这颗超新星爆发的时期，正值宇宙再电离时代——一个由中性氢主导的黑暗宇宙，正被第一批恒星和星系发出的强烈辐射逐渐"点亮"。

大质量恒星通过超新星爆炸释放的能量和辐射，与它们生前产生的紫外光一起，将周围的氢气电离，形成不断扩大的电离气泡。

天文学家研究这个时期超新星的频率和性质，能量化大质量恒星对宇宙再电离过程的贡献程度，这和后来星系形成效率的改变直接相关。

​观测极限与技术瓶颈

虽然韦伯望远镜把超新星观测带到了前所未有的距离，可这项研究还是有好多挑战，

首先说时效性的事儿伽马射线暴一下子就没了，得全球望远镜网络赶紧响应还得精确协调，这样才能在超新星亮度变弱之前找到目标。

其次，极端红移让信号变得比较微弱，这就意味着就算是韦伯这种顶级设备，也只能勉强看出宿主星系的轮廓，更详细的结构信息还是很难拿到。

​ 除此之外，伽马射线暴关联的超新星只占所有超新星的一小部分，大量"安静"爆炸的早期超新星仍隐藏在观测之外。

现在的多波段监测网络虽然一直在改进，但是要建立早期宇宙超新星的完整统计样本，还是需要花更长的观测时间，还需要更先进的数据处理算法。

不过，国际研究团队已经成功争取到更多的观测时间，正准备去好好捕捉宇宙早期诞生的古老伽马射线暴还有它的余辉

​窥见恒星演化的完整图景

在未来3到5年，当等韦伯望远镜一直积累早期宇宙的超新星样本的时候，咱们也许就能回答一个更深层次的问题，宇宙第一批恒星是不是真的和当下的恒星完全不一样，目前的发现显示，就算在金属含量非常低的环境里，大质量恒星的死亡方式可能也维持着某种普遍性，而这也许就意味着恒星演化的物理机制比咱们想象的更可靠。

​ 这项发现还引出一个值得琢磨的哲学问题，咱们现在观测到的，是一颗在宇宙小时候就已经烧完的恒星，它爆炸产生的元素可能早就融进别的星系，甚至还能孕育出新的恒星系统还有行星，而且这束光跑了超过131亿年的时间才到地球从这个意思来讲，天文学不光是一门科学，更是一场时间旅行，让咱们能亲眼看到宇宙历史的重要篇章。

​ 当咱们抬头看星空的时候，会不会想到，那些看着好像永远不变的星光，说不定正在讲宇宙最开始那几亿年的事儿

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