這張來自美國宇航局詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)的斯韋紅外圖像顯示了被稱為“南方貨物”的天空區域的一部分。這里可以看到超過45，伯太000個星系。空望(圖片鳴謝:NASA、遠鏡ESA、發現CSA、個古Brant Robertson(加州大學圣克魯斯分校)、老星本·約翰遜(CfA)、系們桑德羅·塔切拉(劍橋)、讓宇瑪西婭·里克(亞利桑那大學)、滿第丹尼爾·艾森斯坦(CfA))
（神秘的道光地球uux.cn）據美國太空網（Sharmila Kuthunur）：詹姆斯·韋伯望遠鏡(JWST或韋伯)揭示了數百個古老的星系，它們可能是詹姆宙充宇宙的第一批成員——這是對先前已知當時存在的少數星系的一個飛躍。
一項新的斯韋研究報告稱，早在大爆炸后的伯太6億年，這些非常年輕的星系就展示了復雜的結構和恒星形成的集群。這項研究是一項名為JWST高級深河外巡天(JADES)的國際合作的一部分，該項目從天空中的兩個小區域收集了一個月的觀測數據:一個在小熊座，另一個在穹窿座方向。在這個區域內有超過700個新發現的年輕星系，揭示了宇宙最早期的樣子
“如果你把整個宇宙壓縮成兩個小時的電影，你會看到電影的前五分鐘，”亞利桑那州斯圖爾特天文臺的助理研究教授、新研究的主要作者凱文·海恩林說，他周一(6月5日)在阿爾伯克基舉行的美國天文學會第242次會議上宣布了這一發現。“這些星系正在開始制造我們今天在周圍世界中看到的元素和復雜性的過程。”
這些新發現揭示了第一個星系和恒星是如何形成的，創造了今天在宇宙中觀察到的豐富的元素目錄。
僅僅在這標志著宇宙年齡在3.7億到6.5億年之間的5分鐘內，海恩林和他的同事們研究了韋伯的數據，發現了717個年輕的星系——這比以前的預測要高——它們都已經跨越了數千光年，擁有復雜的結構，并在多個星團中誕生了恒星。
“以前，我們能看到的最早的星系看起來只是一些小斑點。然而，這些污跡代表了宇宙開始時數百萬甚至數十億顆恒星，”海恩林在一份聲明中說。"現在，我們可以看到它們中的一些實際上是具有可見結構的擴展對象."
這項研究中使用的兩個區域一起被稱為GOODS-South，是大天文臺起源深度巡天的首字母縮寫，幾乎所有主要的太空望遠鏡都進行了廣泛的研究，包括哈勃、錢德拉X射線天文臺和美國宇航局現已退休的斯皮策望遠鏡。
盡管之前進行了審查，韋伯在JADES期間發現的93%的新星系以前從未被發現過。

這幅由JWST的NIRCam(近紅外照相機)拍攝的“貨物-南方”的圖像，顯示了指南針箭頭、比例尺和顏色鍵以供參考。這張圖片顯示了不可見的近紅外波長的光被轉換成可見光的顏色。(圖片鳴謝:NASA、ESA、CSA、Brant Robertson(加州大學圣克魯斯分校)、本·約翰遜(CfA)、桑德羅·塔切拉(劍橋)、瑪西婭·里克(亞利桑那大學)、丹尼爾·艾森斯坦(CfA))
“我們之前看到的只是早期宇宙中最亮、最極端的明亮星系，”海恩林在周一的演講中說。"現在我們真的在探索動蕩的年輕宇宙中更正常、更日常的星系."
長期以來，人們一直在爭論，究竟那個混亂的、布滿灰塵的環境是如何清理干凈，變成我們今天看到的透明宇宙的。一個主要的理論是，宇宙演化的這一階段，稱為再電離時代，發生在大爆炸后約40萬年，當時第一代恒星——被認為是我們太陽質量的30至300倍，比太陽亮數百萬倍——形成并向不透明的宇宙注入了第一縷光線。
紫外線星光通過將豐富的氫原子分裂成質子和電子來重新電離宇宙，這一過程一直持續到大爆炸后的10億年。然而，很少有天文學家表示，超大質量黑洞(類似于位于我們銀河系中心的黑洞)的外流可能引發了紫外線輻射從星系中逃逸，因此在宇宙演化中發揮了比以前想象的更重要的作用。
現在，JADES計劃的第二個團隊一直在研究宇宙大爆炸后5億至8.5億年間存在的星系，或者描述宇宙的兩小時電影中的5至8分鐘，他們認為自己找到了這個長期問題的答案。
“在宇宙的下一個場景中，我們開始真正看到星系形成對大尺度宇宙組成的影響，”領導第二項研究的德克薩斯大學博士后研究員瑞安·恩德斯利在周一的新聞發布會上說。“宇宙早期的星系在形成恒星的過程中，總體上要混亂得多。”
Endsley的團隊研究了這些早期星系中恒星形成的跡象，這為了解星光如何電離這些星系中的氣體提供了視角。該團隊發現，當時六分之一的星系在星系光譜中顯示出極端的線發射，這是一種被星光電離的原子在冷卻并與其他分子結合時輻射的特征。
這些發射線是早期星系正在積極孕育恒星的證據，這些恒星隨后將“大量紫外光子”注入各自的星系。這樣，宇宙的早期恒星成為宇宙再電離的主要驅動力，Endsley說。
“這些極端的發射線實際上在早期宇宙中相對常見，”他在演講中說。“我們發現的幾乎每一個星系都顯示出這些異常強烈的發射線信號，表明最近有密集的恒星形成，”他在聲明中補充道。"這些早期星系非常擅長創造熾熱的大質量恒星."
根據相同的發射線，Endsley的團隊還推斷早期宇宙中的星系在短暫爆發后產生了恒星，然后是平靜期。
“突然間，你會發現這些早期星系中同時聚集了相當于幾十個太陽質量的物質，”恩德斯利在周一的新聞發布會上告訴記者。“這對我們理解再電離是如何發生的非常重要，因為這些熱的大質量恒星是這些紫外光子的非常有效的生產者，我們需要這些紫外光子來電離早期宇宙中的所有氫。”

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