NASA的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡首次探測到一個存在於宇宙大霹靂後約6億年的幼小星系,其質量與我們銀河系在同一時期時的質量相當。這就像能「回到過去」測量銀河系剛形成時的質量一樣。
這個星系是韋伯在星系團MACS J1423的觀測視野中發現的,星系內呈現出10個獨立的星團。由於其外觀看似翩翩起舞的螢火蟲,因而被命名為「螢火之光」星系(Firefly Sparkle)。研究人員原本不認為能將如此早期的星系解析成這麼多獨立結構,更不用說它的質量與銀河系早期形成時的質量相似。然而,這個小型星系中同時發生了許多活動,包括眾多不同階段的恆星形成。
韋伯能清晰成像該星系的原因有二:首先,得益於宇宙中的一個巨大前景星系團,其重力透鏡效應大幅增強了遙遠星系的影像;其次,韋伯望遠鏡擁有高解析度和高靈敏度的紅外光觀測能力,這提供了前所未有的資料。若無這些條件,該星系的細節將無法被解析。
研究團隊透過模擬還原了因重力透鏡效應而在觀測中看似被拉伸的「螢火之光」星系,發現其形狀如同細長的雨滴。星系頂部分佈兩個星團,底部則分佈八個星團,星系正處於組成過程中。「螢火之光」屬於低質量的小型星系,距離形成完整結構仍需數十億年。韋伯的影像與光譜資料顯示,其內部的恆星以分階段形式逐步形成,而非一次性生成。各星團處於不同的形成或演化階段,且尚未聚整合中央核心或扁平薄盤,證明該星系仍處於形成初期。
研究團隊還發現兩個星系伴隨在「螢火之光」星系周圍,可能會影響其未來的演化。第一個伴星系距離僅約6,500光年,第二個伴星系則約42,000光年,相比之下,銀河系直徑約為10萬光年,這三者的距離可輕鬆容納於銀河系內。這些伴星系可能與「螢火之光」存在相互環繞關係,未來甚至可能合併。早期宇宙中的星系被認為是透過小型星系的互動與合併逐步形成的,我們或許正目睹這一過程的其中一環。(編譯 / 段皓元)
圖說:左圖為詹姆斯·韋伯太空望遠鏡拍攝的星系團MACS J1423影像,右圖則是區域性放大超過40倍後的「螢火之光」及其伴星系影像。由於前景的巨大星系團MACS J1423產生重力透鏡效應,這些星系在觀測時看起來被拉伸並和變形。
資料來源:JWST
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