Webb太空望远镜观测到大爆炸后约10亿年的星系9422

天文学家利用美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜深入观察早期宇宙，发现了前所未有的现象：一个具有奇怪光特征的星系，他们将其归因于其气体比恒星更亮。星系 GS-NDG-9422 (9422) 是在大爆炸后约 10 亿年发现的，它可能是宇宙第一颗恒星与熟悉的、已建立的星系之间星系演化的一个缺失环节。

“当我看到这个星系的光谱时，我的第一个想法是‘这很奇怪’，而这正是韦伯望远镜的设计初衷：发现早期宇宙中的全新现象，帮助我们了解宇宙故事是如何开始的，”牛津大学首席研究员亚历克斯·卡梅伦说。

卡梅伦联系了同事、理论家哈雷·卡茨，讨论了这些奇怪的数据。通过合作，他们的团队发现，宇宙气体云的计算机模型被非常热的大质量恒星加热，以至于气体比恒星更亮，这与韦伯的观测结果几乎完全吻合。

牛津大学和芝加哥大学的卡兹说：“看起来这些恒星一定比我们在当地宇宙中看到的恒星更热、更大，这是有道理的，因为早期宇宙的环境非常不同。”

在当地宇宙中，典型的高温大质量恒星的温度在 70,000 至 90,000 华氏度（40,000 至 50,000 摄氏度）之间。据该团队称，星系 9422 中的恒星温度超过 140,000 华氏度（80,000 摄氏度）。

研究小组怀疑，该星系正处于密集气体云内部短暂的恒星形成阶段，该气体云正在产生大量巨大而炽热的恒星。气体云受到来自恒星的大量光子的撞击，因此发出极其明亮的光芒。

除了新颖性之外，星云气体比恒星更亮也是很吸引人的，因为这是在宇宙第一代恒星的环境中预测的，天文学家将这些恒星归类为第三族恒星。

“我们知道这个星系没有第三星族恒星，因为韦伯数据显示了太多的化学复杂性。然而，它的恒星与我们熟悉的恒星不同——这个星系中的奇异恒星可以作为理解星系如何从原始恒星过渡到我们已经知道的星系类型的指南，”卡茨说。

目前，星系 9422 是这个星系发展阶段的一个例子，因此仍有许多问题需要解答。这些情况在这一时期的星系中很常见，还是罕见？它们还能告诉我们有关星系演化更早阶段的更多信息吗？卡梅隆、卡茨和他们的研究同事正在积极识别更多星系以加入这个星系群，以便更好地了解大爆炸后最初十亿年内宇宙中发生的事情。

“这是一个非常激动人心的时刻，能够使用韦伯望远镜探索这个曾经无法进入的宇宙，”卡梅隆说。“我们才刚刚开始新的发现和理解。”

该研究论文发表在《皇家天文学会月刊》上。

詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界一流的太空科学观测站。韦伯正在解开太阳系的谜团，探索其他恒星周围的遥远世界，并探索宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。韦伯是一个由 NASA 及其合作伙伴 ESA（欧洲航天局）和 CSA（加拿大航天局）领导的国际项目。