韋伯望遠鏡在極早期宇宙中發現「宇宙寶石」

自從韋伯望遠鏡 (JWST)升空後，天文學家藉助它的超高解析度陸續發現了很多意外的現象和天體，這使他們意識到宇宙遠不是他們原來想像的那樣，宇宙早期的星系，黑洞都顯的意外的龐大和成熟，與大爆炸理論預期相距甚遠。

據2024年6月24日太空網報導，韋伯望遠鏡 (JWST) 發現了「宇宙寶石」弧中的星團，按照大爆炸理論，該星團存在於大爆炸後僅 4.6 億年，當時的宇宙年齡不到 5 億年，這是首次在「嬰兒星系」中發現星團。

宇宙寶石弧最初由哈勃太空望遠鏡發現，正式編號為 SPT0615-JD1，距離地球約 133 億光年。

天文學家團隊在宇宙寶石弧中發現了五個年輕的大質量恆星團。這些星團存在於年輕星系經歷恆星形成強烈爆發並發射大量紫外線的時期。

「當我們第一次打開韋伯望遠鏡拍攝的圖像時，我們感到非常驚訝和震驚，」團隊負責人、斯德哥爾摩大學和瑞典奧斯卡克萊因中心的安吉拉·阿達莫(Angela Adamo)在一份聲明中說道。「我們看到一小串明亮的點從鏡像一邊到另一邊——這些宇宙寶石是星團！如果沒有韋伯望遠鏡，我們就不會知道我們正在觀察如此年輕的星系中的星團！」

韋伯望遠鏡看到的星系團 SPT-CL J0615-5746 是一條宇宙寶石弧（圖片來源：ESA/Webb、NASA & CSA、L. Bradley（STScI）、A. Adamo（斯德哥爾摩大學）和宇宙之春合作組織）
 

宇宙寶石弧中新發現的星團因其巨大而緻密的特性而引人注目。五個星團的密度遠遠大於附近的星團。新發現的星團位於其星系中非常小的區域，但卻是該星系大部分紫外線的來源。 

「韋伯望遠鏡在近紅外波長範圍內具有驚人的靈敏度和角解析度，再加上前景星系團的巨大引力透鏡效應，才促成了這一發現，」捕獲這些數據的觀測項目首席研究員拉裡·布拉德利(Larry Bradley)在聲明中表示。「沒有其他望遠鏡能夠做出這樣的發現。」

科學家們並不完全確定這些緊密堆積的恆星球形團是如何聚集在一起的，但宇宙寶石弧中巨大而密集的年輕恆星團很可能是球狀星團形成的初始階段。這意味著它們可以為了解球狀星團誕生的早期階段提供一個極其有用的窗口。 

「NIRSpec 觀測將使我們能夠確認星系的紅移並研究星團的紫外線輻射，這將用於更詳細地研究它們的物理特性，」布拉德利說。「MIRI 觀測將使我們能夠研究電離氣體的特性。」

這些光譜觀測應該能夠揭示出這個嬰兒星系活躍部位的恆星形成到底有多強烈。 

參與此項研究的天文學家目前還打算研究其他星系，以尋找與這五個星系類似的星團。

「我相信，早期宇宙中還有其他類似的系統等待被發現，這使我們能夠進一步了解早期星系，」來自國家天體物理研究所 (INAF) 的團隊成員 Eros Vanzella 說道。

研究成果於2014年6 月 24 日發表在《自然》雜誌上。