天文学家透过詹姆斯·韦伯太空望远镜早期发布的图像发现迄今为止可能是最遥远的两个星系

这两个未经证实是否最终为最遥远的星系，分别命名为：GLASS-z11 和 GLASS-z13， 这是在宇宙大爆炸(big bang)之后，3-4亿年间诞生的

原标题：天文学家在美国宇航局最新太空望远镜的早期发布图像中发现了可能是有史以来最遥远的两个星系

An artist’s impression of one of the first galaxies. (Image credit: NASA/ESA/ESO/Wolfram Freudling et al. (STECF).)

詹姆斯韦伯太空望远镜的早期科学工作包括一个名为“棱镜透镜放大太空调查”或 GLASS 的项目。通过 GLASS，天文学家正在仔细检查星系团 Abell 2744，它的质量如此之大，以至于它的引力能够扭曲其周围的空间，并充当引力透镜来放大其背后更遥远星系的图像。

由哈佛-史密森尼天体物理中心的 Rohan Naidu 领导的天文学家在 GLASS 的第一批数据中发现了两个候选星系，称为 GLASS-z11 和 GLASS-z13。星系的名称来自天文学家测量它们的“红移”分别为 11 和 13 的事实。

红移是衡量一个星系的光因宇宙膨胀而被拉伸的程度；红移越高，我们看到的源越远（并且时间越早）。 11 和 13 的红移意味着我们看到这两个星系存在于 134 亿年前，分别是大爆炸之后的 3 到 4 亿年之间诞生。

调查结果尚无定论；星系的红移只是使用韦伯的近红外相机（NIRCam）根据它们的光的颜色来测量的。确认它们的红移后，天文学家将分析每个星系的光谱——测量每个波长有多少光的“条形码”——并确定特定原子和分子发出的光有多少红移。

Webb 的近红外光谱仪 (NIRSpec) 仪器已经计划进行这些研究。如果这项工作证实了明显的红移，那么这两个星系对天文学家来说将是一个惊喜。迄今为止，GLASS 所测量的天空区域为 50 平方角分（满月的直径为 31 角分），但在该区域中，它已经发现了两个红移为 11 或更大的星系。

这种丰度表明，早期宇宙中的发光星系比预期的要普遍。奈杜的团队写道，这一发现还意味着，韦伯将在未来的观测中发现更多这样的星系，甚至可能更遥远的星系。

GLASS-z13, a candidate for the most distant known galaxy, as seen by the James Webb Space Telescope. (Image credit: Naidu et al. 2022. Image: Pascal Oesch (University of Geneva & Cosmic Dawn Center, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen). Raw data: T. Treu (UCLA) and GLASS-JWST. NASA/CSA/ESA/STScI)

定位这些发光的早期星系很重要，因为它们的快速形成表明它们可以用来追踪早期宇宙中星系形成的区域。由于星系是物质最集中的地方，绘制这些早期星系的地图还将告诉我们大爆炸后几亿年的正常物质和暗物质的分布情况。

另一个令人惊讶的发现是 GLASS-z11 显示出它被拉长的迹象，并带有一个新兴的螺旋盘。目前已确认的最遥远星系 GN-z11 似乎也有一个圆盘。虽然大多数在高红移下发现的星系通常看起来都是块状的，但 GLASS-z11 和 GN-z11 表明星系结构有可能发展得相当快。

与我们的银河系相比，GLASS-z11 和 GLASS-z13 是中等星系，银河系宽约 100,000 光年，包含约 2000 亿颗恒星。然而，GLASS-z11 和 GLASS-z13 在他们那个时代是很大的，直径在 3,000 到 4,500 光年之间，包含的恒星总质量相当于十亿个太阳的数量级，其中许多是高度发光的。

根据我们的星系形成理论，在我们看到它们的图像之后的时间里，GLASS-z11和GLASS-z13都将通过与其他星系的合并而大幅增长，并可能发展成巨大的椭圆星系。与此同时，宇宙膨胀使 GLASS-z11 和 GLASS-z13 离我们越来越远，如今它们距离我们超过 320 亿光年——远远超出任何望远镜所能到达的范围。

周二（7 月 19 日）发布到 arXiv.org 的预印本报告了调查结果；该研究也已提交给《天体物理学杂志快报》。
出处：https://www.space.com/james-webb-space-telescope-most-distant-galaxy
注：本文发布，仅在分享，图片及内容版权归出处及相关NASA所有。及如有错漏之处，会随时修改。