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「詹姆士韋伯望遠鏡揭秘新奇星系奧秘」

2024-09-06科學

去年,當人們在詹姆士韋伯太空望遠鏡拍攝的一張影像中發現了一個看起來像問號的星系時,互聯網上一片歡騰。而現在,韋伯又意外捕獲到了另一個具有同樣形狀的星系,其不尋常的形態揭示了關於觀測到的一些最遙遠星系的重要事實。

新發現的疑問標記星系位於星系團MACS-J0417.5-1154中,這是一個如此巨大的星系團,以至於它扭曲了時空。極度龐大的物體——在這種情況下是一群星系——施加如此大的重力,以至於它們彎曲了空間,使得穿過這些物體的光線被拉伸。這類似於使用放大鏡的效果。在某些情況下,這種效應稱為重力透鏡,甚至可以使同一星系在同一影像的不同位置出現多次。

這次特別的情況是由地球、星系團和目標星系排列成恰好組合而成的結果,被稱為超雙曲線臍點重力透鏡。實際上,這裏有一對星系,但透鏡效應使其看上去有五個,並形成了問號形狀。

「在可觀測的宇宙中,我們只了解過三四個類似的重力透鏡配置,因此這一發現令人興奮,因為它展示了韋伯的強大之處,並暗示我們現在可能會發現更多這類現象。」新斯科細亞省哈利法克斯聖瑪麗大學的天文學家Guillaume Desprez在聲明中表示。

這張影像由韋伯的NIRCam儀器拍攝,但研究人員還利用了韋伯的NIRISS儀器來辨識即使在數十億光年外的星系中也發生的恒星形成。在兩個星系合並或碰撞的過程中,恒星形成的速度可以加快。

「了解星系內部何時、何地以及如何發生恒星形成對於理解宇宙歷史上星系的演變至關重要。」聖瑪麗大學的天文學家Vicente Estrada-Carpenter表示。「疑問標記對中的兩顆星系都顯示出多個緊湊區域內的活躍恒星形成,很可能是由於兩個星系的瓦斯碰撞所致。然而,兩顆星系的形狀看起來並沒有受到太大破壞,所以我們可能正在看到它們交互作用的開始。」

除了作為有趣的奇觀外,這裏所見的星系對於研究我們的銀河系年輕時的狀態非常有用。

「這些數十億年前星系形成高峰期的星系,與我們銀河系當時的品質相似。韋伯使我們能夠研究我們自己銀河系青少年時期的模樣。」聖瑪麗大學的Marcin Sawicki表示。

這項研究已發表在【皇家天文學會月刊】上。

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