
(Main)Gz9p3的繁琐形状表明它起源于星系之间的合并(插图)JWST的直接成像显示Gz9p3有一个双核,表明合并仍在开展中(图片来源:uux.cn/NASA/Boyett等人)
(神秘的地球uux.cn)据美国太空网(Robert Lea):哈勃太空望远镜目睹的只可是是一个光点,它被揭示为有史以来察觉的最古老的星系之一,而这一察觉正归功于哈勃的弟弟詹姆斯·韦伯太空望远镜。
詹姆斯·韦伯太空望远镜海外“玻璃”兴办组织对这个被称为Gz9p3的星系开展了详尽的观测,人们觉得它距离大爆炸只有5.1亿年。济南网友热议节目录制这是在宇宙的相对婴儿期,如今已然有138亿年的历史了。
该团队察觉,与JWST目睹的其他早期星系相当相似,Gz9p3的品质和成熟度远高于婴儿宇宙中星系的预期。在察觉它的古代时期,它似乎已然包含了几十亿颗恒星。
当谈到早期星系如何如此迅速地成熟为如此巨大025旗舰配置报道宇宙难题时,Gz9p3或许是一个真正的难题。它不只品质比预期的要大,并且品质是JWST在宇宙历史上相似时代目睹的其他星系的10倍左右。
“就在几年前,Gz9p3身为一个单一的光点出如今哈勃太空望远镜中,”团队成员、墨尔本大学的科学家Kit Boyett为该探究所的Pursuit出版物写道。“但经由使用JWST,我们可以观察到这个物体,由于它是宇宙大爆炸后5.1亿年,大约130亿年前。”
Gz9p3相当了不起。除了它的马丽健康养生大小和成熟度,它的形状也揭示了它的创作线索。
Gz9p3是由早期星系合并形成的吗?
使用JWST和直接成像,该团队能够确定Gz9p3具有繁琐的形状,有两个明亮的斑块,露出其两个致密的细胞核。这表明Gz9p3很或许是在婴儿宇宙中两个早期星系碰撞在一起时形成的。在天文学家注意到Gz9p3与JWST的碰撞期间,这种碰撞或许仍在开展。
Boyett阐释道:“JWST对该星系的成像显示,其形态通常与两个相互作用的星系有关。合并尚未达成,由于我们依然目睹两个成分。”。兰州新能源补贴速递“当两个大品质的物体像这样结合在一起时,它们会在这个过程中有效地丢弃一些物质。所以,这种被丢弃的物质表明,我们观察到的是有史以来最遥远的合并之一。”
除了确定这个古老星系的年龄、品质和形状外,Boyett和同仁还能够在Gz9p3内部开展更透彻的探测,以检查这些碰撞星系的恒星种群。由于年轻恒星比年长的恒星更亮,它们通常在星系图像中占据主导地位,尤其是那些距离遥远的恒星,它们的光已然研究到地球数十亿年了。
博伊特持续说道:“例如,星系合并引发的一个年轻明亮的种群,其年龄不到几百万年,超过了已然超过一亿年的老年种群。”。
Glass的兴办经由对Gz9p3开展光谱观测以及直接成像来解决这一难题。光谱学可以用来确定组成恒星的元素;由于年轻恒星和年老恒星的成分各异,这使得探究人员能够将这个早期星系中的两类恒星分开。

JWST图像显示了早期宇宙中一颗恒星的超新星死亡,这颗恒星将为周围的星系埋下下下一代恒星的基石。(图片来源:uux.cn/NASA/ESA/CSA/STScI/Justin Pierel(STScI)/Andrew Newman(CIS))
较老的恒星已然经由其核心的氢供应,将其整体融合成氦,然后融合这些氦,形成更重的元素,天文学家称之为“金属”。这意味着较老的星比仍以氢和一些氦为主的较年轻的星富含金属。
探究小组使用JWST来测试Gz9p3较老恒星群中的特定元素。这些目标元素含有硅、碳和铁,后者是恒星可以合成的最重元素。这意味着,当这些恒星死于超新星爆炸时,它们会用金属丰富早期宇宙。这些金属含量中的大若干将变成下一代恒星的基石。
另外,探究小组察觉Gz9p3中的老恒星数量比之前怀疑的要多得多。这意味着,尽管天文学家已然意识到恒星的生命和死亡循环,以及接着几代恒星的金属富集程度不断增多,但Gz9p3的观测结局表明,星系或许比之前怀疑的更快地“化学成熟”。
博伊特写道:“这些观测结局提供了证据,证明在大爆炸后不久,恒星和金属迅速、有效地聚集,这与正开展的星系合并有关,表明拥有数十亿颗恒星的大品质星系比预期更早存在。”。
暴力历史
与星系分离的星系的确会形成恒星,但这一过程很慢,当星系耗尽其形成恒星的气体和尘埃库时就会落幕。
针对彼此靠近的星系来说,恒星形成的过程可以加快,乃至在停止后重启。这是由于当这些星系被相互引力吸引到一起时,它们会碰撞。然后,合并会导致新鲜气体的流入,从而开启一段被称为“恒星爆发”的高效恒星诞生期,这意味着合并为星系高效增长恒星数量提供了一种极好的方式。

JWST观测到了距离地球约2.5亿光年的合并星系Arp 220。(图片来源:uux.cn/图片:美国全国航空航天局、欧空局、加拿大航天局、STScI;图片处理:Alyssa Pagan(STScI))
宇宙中大多数大星系都是这样成熟的;我们自己的银河系本身就有合并的历史。例如,它参与了曾经环绕它管理的较小卫星星系的蚕食。银河系当下形成恒星的速度较慢,但当它在大约45亿年后与我们的邻近星系仙女座相撞时,这种状况就会改变。这将导致气体的涌入,从而引发新一轮的恒星爆发。
由于对Gz9p3的观测,天文学家们得到了一个信息,即在早期宇宙中,这种高效品质积累和恒星诞生的通道比预测的更大。
Boyett阐释道:“Gz9p3的这些观测结局表明,星系能够经由合并在早期宇宙中高效积累品质,恒星形成效率高于我们的预期。”。“这一点和其他使用JWST的观测结局正促使天体物理学家改动他们对宇宙早期的建模。
“我们的宇宙学并不一定是错的,但我们对星系形成速度的理解或许是失误的,由于它们的品质比我们想象的要大。”
该团队的探究于3月7日发表在《自然天文学》杂志上。