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標題: 宇宙早期星系的進化速度比以前想像的要快 [打印本頁]

作者: jiunn36 時間: 2024-8-1 07:56 AM 標題: 宇宙早期星系的進化速度比以前想像的要快

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　　根據100多億年前的最新研究﹐宇宙早期的星系沒有以前想像的那麼混亂﹐發展得也快得多。由英國達勒姆大學領導的一個國際天文學家團隊使用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)發現了宇宙只有幾十億年歷史時棒形成的證據。這項最新研究發表在《皇家天文學會月報》上。
　　棒是在像銀河系這樣的盤狀或螺旋星系中發現的細長的恆星帶。隨著條帶的發展﹐它們調節星系內的恆星形成﹐將氣體推入星系的中心區域﹐它們的存在告訴科學家星系已經進入穩定﹑成熟的階段。此前使用哈勃太空望遠鏡進行的研究已經能夠探測到80億或90億年前的棒狀星系。但JWST提供的靈敏度和波長範圍的增加意味著研究人員能夠看到這種現象發生在更遠的時間。這意味著科學家們可能不得不重新思考他們關於宇宙形成早期星系演化的理論。
　　達勒姆大學物理系銀河系外天文學中心的研究人員說﹕「早期宇宙中的星系成熟速度比我們想像的要快得多。這真的很令人驚訝﹐因為你會認為處於那個階段的宇宙會非常動盪﹐星系和許多尚未轉化為恆星的氣體之間會發生大量碰撞。」。
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一張106億年前星系EGS_31125的灰度圖像﹐在視覺上被歸類為強條紋星系(在中心圖像中用一條粗的實心紫色線勾勒﹐螺旋臂顯示為微弱的紫色線)。從左至右﹕哈勃太空望遠鏡WFC3 F160W和詹姆斯·韋伯太空望遠鏡NIRCam F356W和F444W。這一濾波器比較展示了點擴散函數(PSF)﹑靈敏度和波長範圍對星系圖像的影響﹐特別是在條形圖的情況下。
　　「然而﹐多虧了詹姆斯·韋伯太空望遠鏡﹐我們在宇宙生命的早期就看到了很多這樣的條紋﹐這意味著星系在進化過程中處於比以前想像的更穩定的階段。這意味著我們必須調整對早期星系進化的看法。」研究人員使用JWST來尋找星系中的條帶形成﹐就像在80億至115億年前看到的那樣。宇宙本身有137億年的歷史。
　　在觀察到的368個盤狀星系中﹐研究人員發現近20%的星系有棒﹐是哈勃望遠鏡觀察到的兩倍。研究人員指出﹕「我們發現﹐早期宇宙中存在的條帶比哈勃研究中發現的要多得多﹐這意味著條帶驅動的星系進化發生的時間比之前想像的要長得多。條帶數量多得多這一事實非常令人興奮。」。
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　　現在需要仔細審查對宇宙的模擬﹐看看我們是否得到了與詹姆斯·韋伯的觀測結果相同的結果。我們必須跳出我們認為自己知道的範圍。隨著研究人員進一步回顧過去﹐他們看到的棒狀星系越來越少。這可能是因為宇宙早期的星系可能沒有形成得那麼好。目前也沒有辦法看到較短的星條﹐即使JWST提供了更大的望遠鏡功率﹐也不太容易發現。
　　研究人員表示﹐他們現在想調查早期宇宙中更多的星系﹐看看它們是否也形成了條狀。他們希望最終進一步回顧122億年的時間﹐看看酒吧隨著時間的推移而增長﹐以及這種增長背後的機制是什麼。JWST是哈勃太空望遠鏡的替代品﹐是有史以來建造的最大﹑最強大的太空望遠鏡。達勒姆大學河外天文中心參與了該望遠鏡的科學開發﹐包括用於探測星系和黑洞的中紅外儀器(MIRI)。達勒姆高級儀器中心還為JWST的近紅外光譜儀(NIRSpec)集成現場單元儀器製造了一些光學器件。
　　最新研究還包括加拿大維多利亞大學達勒姆大學計算宇宙學研究所的科學家﹑英國曼徹斯特大學喬德雷爾銀行天體物理中心﹑歐洲南方天文台﹑大韓民國慶浦國立大學天文和大氣科學系﹑德國馬克斯·普朗克天文研究所﹑艾克斯馬賽大學。

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