借助詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡，丹麥哥本哈根大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員觀測到早期宇宙中3個(gè)古老星系誕生時(shí)的景象。它們形成于宇宙大爆炸后的數(shù)億年內(nèi)，屬于宇宙中最早誕生的一批星系。相關(guān)論文近期發(fā)表在美國《科學(xué)》雜志上。

據(jù)哥本哈根大學(xué)日前發(fā)布的公報(bào)介紹，這3個(gè)古老星系的誕生發(fā)生在大約133億至134億年前，當(dāng)時(shí)宇宙年齡僅為目前138億歲的3%至4%。

與今天宇宙中分布著輪廓分明的恒星不同，在大爆炸后的數(shù)億年內(nèi)，宇宙中彌漫著由電中性的氫原子組成的濃霧狀氣體，即中性氫氣體。這個(gè)階段被稱為宇宙“再電離”時(shí)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(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)更透明的環(huán)境。

科研人員根據(jù)理論計(jì)算和計(jì)算機(jī)模擬已經(jīng)知道，星系在形成過程中會(huì)吸積周圍氣體。利用韋布空間望遠(yuǎn)鏡搭載的高靈敏度紅外光譜儀，研究團(tuán)隊(duì)捕捉到大量關(guān)于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12個(gè)星系樣本中確定了3個(gè)星系，這3個(gè)星系發(fā)出的光被它們內(nèi)部和周圍的中性氫氣體吸收的光譜特征表明，它們內(nèi)部正在發(fā)生恒星誕生活動(dòng)。

論文第一作者、哥本哈根大學(xué)尼爾斯·玻爾研究所助理教授卡斯佩爾·海因茨介紹說，這是研究人員首次獲得星系形成的“直接”圖像，“雖然韋布空間望遠(yuǎn)鏡此前已向我們展示了早期星系演化過程的后期階段，但在這里我們見證了它們的誕生，從而見證了宇宙中第一批恒星系統(tǒng)的構(gòu)建”。

研究人員表示，新研究有助于進(jìn)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(jīng)申請了韋布空間望遠(yuǎn)鏡的更多觀測時(shí)間，希望對最早的星系形成時(shí)期有更深入了解，并不斷擴(kuò)展人類觀測到的宇宙時(shí)空極限。