最远星系意外发现 天文学家惊呆

　   天文学家在迄今已知最遥远的星系发现了氧元素。这项突破性的发现意味着该星系的化学成分比预期成熟得多，也让天文学家重新思考宇宙初期的星系形成得有多快。

　　欧洲南方天文台（European Southern Observatory，ESO）在3月20日发布的新闻稿中指出，有两个不同的研究团队借由该天文台位于智利的阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列（Atacama Large Millimeter/submillimeter Array，ALMA），在目前已知最遥远的星系JADES-GS-z14-0侦测到氧。

　　天文学家去年才发现JADES-GS-z14-0。该星系距离地球134亿光年，这表示它的光从宇宙初期走了134亿年才抵达地球。我们现在看到的它是在年龄不到3亿年时的样子，大约是实际年龄的2%。

　　这两个研究团队包括一个由荷兰天文学家主导的团队，其研究报告由荷兰莱顿天文台（Leiden Observatory）的博士候选人舒斯（Sander Schouws）担任第一作者，发表在《天体物理期刊》（Astrophysical Journal）上。

　　舒斯比喻说，这就像在你预期会看到小孩的地方发现青少年。“研究结果表明，这个星系的形成速度非常快，而且正在迅速成熟。有越来越多证据能证明星系的形成速度比预期的要快得多，现在又多了一个。”

　　星系在生命开始时通常会充满年轻的恒星，这些恒星主要由氢和氦等轻元素组成。随着恒星的演化，它们会产生更重的元素，例如氧，这些元素在恒星死亡后会分散在其宿主星系中。

　　研究人员先前认为，宇宙在年龄只有3亿年时，还不足以形成富含重元素的成熟星系。然而，这两项研究显示，JADES-GS-z14-0的重元素含量比预期高出约10倍。

　　另一个研究团队由意大利天文学家主导，其研究报告由意大利比萨高等师范学校（Scuola Normale Superiore of Pisa）的天文学家卡尼亚尼（Stefano Carniani）担任主要作者，发表在《天文与天体物理学报》（Astronomy and Astrophysics）期刊上。

　　卡尼亚尼说：“我对这些意想不到的结果感到惊讶，因为它们为星系演化的第一阶段开辟了新的视角。星系在早期宇宙中已经成熟的证据引发了关于星系何时以及如何形成的问题。”

　　该研究报告的另一名作者、比萨高等师范学校博士生帕兰蒂（Eleonora Parlanti）补充说，ALMA的探测提供了对星系距离的精确测量，不确定性仅为0.005%，相当于1公里距离内的精确度在5公分以内。这种精确度有助于加深天文学家对遥远星系特性的理解。

　艺术家绘制的JADES-GS-z14-0星系示意图。(ESO/M. Kornmesser)

　　莱顿天文台团队的成员暨副教授鲍文斯（Rychard Bouwens）提到，虽然这个星系最初是天文学家用美国国家航空航天局（NASA）的詹姆斯‧韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope，JWST）发现的，但ALMA才证实它的存在，并精确地确定了它的遥远距离。

　　鲍文斯说：“这显示ALMA和JWST之间令人惊奇的合作，揭示了最早期星系的形成和演化。”