JWST可能已经打破了人类所见过的最遥远银河系纪录

2022年07月26日 15:48 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

还有人记得GLASS-z13吗?它是由詹姆斯-韦伯太空望远镜(JWST)发现的,并被誉为“有史以来最古老的星系”--而且它还是在六天前被宣布的。不到一周前,两篇预印本论文被发布到科学文章库arXiv上,它们详细介绍了对JWST拍摄的图像的一些最早的分析。

数据中潜藏着两个星系--可能是人类所见过的最遥远的星系。其中一个被称为GLASSz-13(简称GL-z13)。

“JWST发现了我们在宇宙中见过的最古老的星系”,一个标题写道。这个故事在网上炸开了锅,Twitter上一片哗然,主流媒体也纷纷报道了这个破纪录的发现。它甚至还有了自己的维基百科页面。

在众多的报道中有几个关键点被忽略了。这不是我们所见过的“最古老的星系”。它也许是我们所探测到的最古老的光,但它可能是一个非常年轻的星系,在其生命中不超过1000亿年。同样重要的是,要注意GL-z13目前只是一个需要进一步调查的“候选者”--根据天文学家的说法,数据是相当不错的--但进一步的观测将有助于将它勾选为纪录保持者。

但所有这些可能都不重要。

在周一发表在arXiv上的一系列新论文中,天文学家们挑选出了可能比GL-z13还要远的星系。这是革命性JWST力量的一次展示。

研究人员一获得韦伯的第一批数据就开始在其中搜寻遥远的星系。韦伯最善于发现这些星系,因为它是用红外光来观察宇宙而不是像哈勃太空望远镜那样用可见光。

来自宇宙中最早的星系的可见光已经被“红移 ”了。由于宇宙自大爆炸以来一直在膨胀,所以光的波长被拉长了。当你拉伸我们用眼睛可以看到的光时,这种拉伸会使其向更红的波长转移,在这种情况下就是红外线。韦伯是专门为捕捉这种光而设计的。

天文学家用z来表示红移。更高的z值基本上代表了对时间的进一步回顾。如z=1对应的是约77亿年前,而z=10对应的是约132亿年前。

在上传到arXiv的论文中,至少有三个提出了z值大于16的候选星系。这将对应于约136亿年前。其中一篇论文提出了一个z=16.7的星系,这将对应于大爆炸后约2.5亿年。

另一个则是由天体物理学家Steve Finklestein在这个Twitter上总结而出,他提出了一个z>14的星系。Finklestein以他女儿的名字将其命名为Maisie's Galaxy。

这些发现让Twitter上的天文学家们再次大呼过瘾。据了解,GL-z13星系的z值约是13。它仍有机会成为有史以来观察到的最遥远的星系。对此,墨尔本莫纳什大学的天体物理学家Michael Brown说道:“这些论文中的许多候选星系都没有(GL-z13)那么有说服力。”

当你把天体物理学家之间关于宇宙膨胀速度的温和分歧带入时,距离的不确定性甚至更大。我们不会在这里讨论这个问题。简而言之,确认这些星系是真正的星系需要进一步的观测,而这些观测很可能在韦伯太空望远镜运行的头几年就会出现。

是的,韦伯太空望远镜准备为今天以后观测到的最遥远的星系提供更多的候选人。它们甚至可能明天就会出现在arXiv上。虽然这些候选星系中的许多很快就会从公众的意识中消失,但每一个都将为天体物理学家提供一块踏脚石,以拼凑出我们宇宙的最早时刻。这些星系将回答的一些问题甚至还没有被提出。

事实上,天体物理学家已经发现早期宇宙可能比他们预期的要繁忙得多。恒星开始形成的速度可能比一些模型预测的要快得多。对于物质是如何在早期凝聚并开始形成这些星系的我们还不知道。但韦伯似乎已经在改写我们对一切事物开始的认识。

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