占士·韋伯太空望遠鏡（JWST）發現了可能是宇宙中最早期的星團。
"宇宙寶石弧"是一個形成於大爆炸後僅4.6億年的星系，最近占士·韋伯太空望遠鏡在"宇宙寶石弧"內部發現了五個原球狀星團，這是5個由重力束縛在一起的數百萬顆恒星組成的群體。
"宇宙寶石弧"因其外觀而得名，從我們的太陽系看去，這個布滿恒星的星系看起來像一個細如發絲的新月，這是由於前景星系強大的重力影響，放大並扭曲了這個遙遠星系的外觀。這個星系是宇宙前5億年中被觀測到的放大程度最高的區域，為天文學家提供了一個前所未有的視窗，讓我們得以了解最初的恒星是如何在宇宙黎明時期塑造星系的。
宇宙黎明時期是指宇宙誕生後的第一個10億年。大約在大爆炸後4億年，再電離時期開始，新生恒星的光剝離了氫原子的電子，導致星系結構發生根本性的重塑。
研究第一作者、斯德哥爾摩大學的天文學家安吉拉·阿達莫表示："早期宇宙與我們預期的完全不同。星系更加明亮，它們以驚人的速度形成恒星，而且是在大而密集的星團中進行。我們正在建立一個新的認知，了解早期星系是如何形成的。"
研究人員於6月24日在【自然】雜誌上發表了他們的發現。
當恒星形成時，它們會以風和電離等離子體噴流的形式投擲物質——這個過程被稱為恒星反饋。
阿達莫說："為了形成這5個星團，這個小星系必須以非常高的效率進行。星團中恒星的恒星反饋一定是巨大的。"
科學家們於2018年使用哈伯太空望遠鏡發現了"宇宙寶石弧"。通常，來自如此早期的星系發出的光太微弱，無法被望遠鏡探測到。但一種稱為重力透鏡的現象可以幫助天文學家觀察它們。正如愛因斯坦在他的廣義相對論中所描述的，重力是在物質和能量存在的情況下時空的彎曲和扭曲。這種彎曲的空間反過來制定了能量和物質運動的規則。
這意味著，盡管光沿直線傳播，但它可以被重力的存在彎曲和放大。在這個案例中，星系SPT-CL J0615-5746位於"宇宙寶石弧"和我們的太陽系之間，彎曲並放大了這個早期星系的光，使其能被望遠鏡觀測到。
透過將JWST對準這個彎曲的空間區域，天文學家以前所未有的細節觀察到了"宇宙寶石弧"，解析出了其中巢狀的五個球狀星團。他們發現這些星團非常密集，比在地球附近觀察到的恒星形成區域密集約三個數量級。
這些星團是有史以來第一批被觀察到的星團。但阿達莫說，它們是否是最早存在的星團仍不清楚。
她補充道："原則上，我預計即使在相當原始的星系中，恒星形成也會以聚集的方式進行。但要形成[大質素]原球狀星團，宿主星系需要能夠創造並保留足夠多的氣體質素。所以這一切都取決於原始星系能以多快的速度成長。"
為了進一步了解該區域宇宙的最初火種，研究人員將使用JWST進行光譜分析跟進研究。這將使天文學家能夠重建星團的物理特性，進一步限定它們的年齡，並追蹤星團中的恒星對其所在更廣泛星系的影響。
