探宇宙早期星系誕生

已知宇宙中有很多類型的天體，行星、恆星、星雲、星系、星系團……借助詹姆斯 · 韋伯空間望遠鏡，丹麥哥本哈根大學等機構的研究人員日前觀測到早期宇宙中三個古老星系誕生時的景象。它們形成於宇宙大爆炸後的數億年內，屬於宇宙中最早誕生的一批星系。

據哥本哈根大學日前發佈的公報介紹，這三個古老星系的誕生發生在大約一百三十億至一百三十四億年前，當時宇宙年齡僅為目前一百三十八億歲的百分之三至百分之四。

科研人員解釋說，宇宙大爆炸發生後不久，宇宙就變成了一團巨大的、不透明的氫氣。不像今天，夜空中佈滿了閃爍的繁星。他們使用韋伯空間望遠鏡的紅外視覺捕捉到了這些氫氣，這是天文學家對冷中性氫氣迄今最遙遠的觀測。氫氣是恆星和星系的組成部分。

通過韋伯空間望遠鏡，科研團隊觀察到大量氫氣的信號，這些氫氣在“迷你”星系的構建過程中積累並吸積。雖然理論和電腦模擬顯示星系是以這種方式形成，但實際上天文學家此前從未親眼目睹過這些過程。

韋伯空間望遠鏡此前已經向人們展示了早期星系處於進化後期的“模樣”，但現在，他們首次見證了最早期星系的誕生過程。這是天文學家第一次直接“看見”星系的形成。

與今天宇宙中分佈着輪廓分明的恆星不同，在大爆炸後的數億年內，宇宙中瀰漫着由電中性的氫原子組成的濃霧狀氣體，即中性氫氣體。這個階段被稱為宇宙“再電離”時期，第一批星系的輻射開始電離周圍的中性氫氣體，這一過程將早期黑暗的宇宙轉變為一個更透明的環境。

科研人員根據理論計算和計算機模擬已經知道，星系在形成過程中會吸積周圍氣體。利用韋伯空間望遠鏡搭載的高靈敏度紅外光譜儀，研究團隊捕捉到大量關於中性氫氣體的光譜信號，從而得以“見證”星系誕生過程。他們從十二個星系樣本中確定了三個星系，這三個星系發出的光被它們內部和周圍的中性氫氣體吸收的光譜特徵表明，它們內部正在發生恆星誕生活動。

科研人員表示，新研究有助於進一步加深對早期宇宙演化和星系形成過程的理解。他們已經申請了韋伯空間望遠鏡的更多觀測時間，希望對最早的星系形成時期有更深入了解，並不斷擴展人類觀測到的宇宙時空極限。

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