科学家观测到一个来自130亿年前的星系,当时宇宙大爆炸仅过去了8亿年。其中可能含有宇宙最早一批恒星存在的证据,这也是迄今为止观测到的化学成分最原始的星系之一。
首批恒星和星系很难被观测到,因为它们距离极其遥远,光线也极其微弱。但多亏了詹姆斯·韦伯太空望远镜,我们不用再对它们两眼一抹黑了。这台耗资100亿美元的天文台于2021年发射升空,能够回望到最早一批星系和恒星形成时的景象。
日本金泽大学天文学家中岛仁彦领导的研究团队在《自然》期刊发表论文,描述了如何利用这台望远镜研究宇宙深处的某个区域,并发现了一个名为LAP1-B的暗淡星系。他们写道:“LAP1-B 可以说是一个‘正在形成的化石’,它是我们如今看到的古老超暗矮星系在高红移阶段的直接前身。”
太空里的放大镜
因为这个星系又小又远,平时根本看不到。不过,它是靠一种叫引力透镜的现象被看到的。这种情况下,一群离我们较近的星系组成的巨大星系团就像一面放大镜,把LAP1-B的光放大了100倍。
科学家们注意到,这个星系的光大部分不是来自恒星,而是来自发光的气体云。他们把这束光分解成光谱,研究其中的发射线,从而知道了气体里含有哪些化学成分。
他们发现,这个星系几乎不含重元素,其氧丰度大约只有太阳的1/240,使它成为目前观测到的最原始的恒星形成星系之一。
发射线还显示出强烈的电离辐射,这正是科学家预期第一代恒星会有的现象。
他们还测出了偏高的碳氧比。这符合理论预言的化学特征,也就是宇宙中第一批恒星(第三星族恒星)最初爆炸时留下的信号。我们今天看到的恒星是第一星族恒星,它们形成得比较晚,重元素含量也更高。
另一个有意思的发现是,通过测量气体的运动和速度,研究人员认为,这个星系是靠一大团看不见的暗物质聚在一起的。
第一批恒星
把所有这些结果综合起来看,科学家们相信他们捕捉到了星系形成早期阶段html
亚历山大·纪,首批恒星的遗迹在遥远、极暗星系中被发现,《自然》(2026)。DOI: 10.1038/d41586-026-01151-1
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