韋伯望遠鏡在遙遠宇宙發現一個高速形成新星的小星系

莫心海


【正見網2023年04月18日】


天文學家使用韋伯太空望遠鏡觀察了超過 130 億年前的過去,發現了一個獨特的微小星系,它可以幫助天文學家更多地了解大爆炸後不久出現的星系。 (圖片來源:ESA/Webb、NASA 和 CSA、P. Kelly)

太空網(space.com)2023年4月14日報導,韋伯太空望遠鏡 (JWST) 在早期宇宙中發現了一個微小的星系,該星系在以驚人的速度形成恆星時,從而揭示了更多關於我們銀河系早期的信息。

這個被稱為 RX J2129-z95 的星系的紅移為 9.51。這個數字指的是星系光線因宇宙膨脹而被拉伸的程度,紅移為 9.51意味著我們看到的是它在大爆炸後僅 5.1 億年就存在的樣子,這與宇宙年齡相比算是相當幼小了。

因為距離太遠,RX J2129-z95異常微弱。然而,它的光線受到了名為 RX J2129.6+0005 的巨大前景星系團(galaxy Cluster)的引力透鏡效應的放大作用。RX J2129.6+0005這個龐大的星系團距離地球約 25 億光年,質量為150 萬億太陽質量。它的引力效應放大了 RX J2129-z95 的光,並將其分成三幅圖像。

JWST 的 NIRSpec(近紅外光譜儀)儀器證實了該星系的紅移,該儀器還檢測到 RX J2129-z95 內氫氣和氧氣雲的強烈輻射。星系光譜中的這些發射線揭示了 RX J2129-z95 的一些非凡特性。

例如,RX J2129-z95 的跨度僅為 105.6 光年,與我們銀河系直徑10萬光年甚至跨越數千光年的現代矮星系相比都微不足道。然而,儘管 RX J2129-z95 比銀河系小一千倍,但它的恆星形成速率與我們的銀河系相同,這意味著它形成新星的強度要高得多。

JWST 發現,如此高的恆星形成率是早期宇宙中星系的一個相當典型的特徵,但 RX J2129-z95 即使是在高紅移星系也是極端的。

「恆星形成率與 NIRSPec 確認的其他高紅移星系相似,但該星系的半徑至少比其他星系小三倍,」明尼蘇達大學的博士生 Hayley Williams 說, 「這意味著大量的恆星形成被壓縮到一個非常小的體積中。」

研究結果4 月 13 日發表在《科學》雜誌上。

參考資料:
1.    https://www.space.com/james-webb-space-telescope-early-galaxy-star-formation#xenforo-comments-60953
2.    https://www.science.org/doi/10.1126/science.adf5307

 

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