詹姆斯·韋伯太空望遠鏡在GN
來源：桑間濮上網(wǎng)
時間：2025-11-23 09:45:59
GN-z11位于大熊座，位于大天文臺起源深度調(diào)查項目正在研究的斯韋天空區(qū)域。（圖片來源：uux.cn/NASA/ESA/CSA/STScI/Brant Robertson（加州大學(xué)圣克魯斯分校）/Ben Johnson（CfA）/Sandro Taccella（劍橋大學(xué)）/Marcia Rieke（亞利桑那大學(xué)）/Daniel Eisenstein（CfA.）。伯太杭州外圍專家（電話微信189-4469-7302）杭州外圍專家真實可靠快速安排）
（神秘的空望地球uux.cn）據(jù)美國太空網(wǎng)（Keith Cooper）：由于詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）的觀測，宇宙中存在第一代恒星的遠鏡證據(jù)已經(jīng)浮出水面。證據(jù)位于已知最遙遠的詹姆星系之一。
該星系被命名為GN-z11，斯韋于2015年由哈勃太空望遠鏡發(fā)現(xiàn)，伯太在詹姆斯·韋伯太空望遠鏡發(fā)射之前，空望它被認(rèn)為是遠鏡已知最遙遠的星系。紅移為10.6，詹姆杭州外圍專家（電話微信189-4469-7302）杭州外圍專家真實可靠快速安排談?wù)撍嬖诙嗑枚皇撬鬼f距離多遠更有意義。這是伯太因為我們看到GN-z11時，它距離大爆炸只有4.3億年，空望因為它的遠鏡光到達我們宇宙的角落所需的時間。相比之下，今天的宇宙有138億年的歷史。
因此，GN-z11是JWST研究的主要目標(biāo)。現(xiàn)在，兩篇新論文描述了關(guān)于GN-z11的深刻發(fā)現(xiàn)，揭示了早期宇宙中存在的星系如何生長的重要細(xì)節(jié)。
GN-z11是已知的在這種特定紅移下最明亮的星系，事實上，這已經(jīng)成為JWST在早期宇宙中幾乎經(jīng)常發(fā)現(xiàn)的高紅移星系的共同主題。它們中的許多看起來比我們的星系形成模型預(yù)測的要亮得多。這些預(yù)測是基于宇宙學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型。
現(xiàn)在，JWST的新觀察結(jié)果似乎揭示了正在發(fā)生的事情。
由劍橋大學(xué)的Roberto Maiolino領(lǐng)導(dǎo)的一個天文團隊用JWST的兩個近紅外儀器，近紅外相機（NIRCam）和近紅外光譜儀（NIRSpec）探測了GN-z11。研究人員發(fā)現(xiàn)了第一代恒星，即第三類恒星的證據(jù)，以及超大質(zhì)量黑洞吞噬大量物質(zhì)并以驚人的速度增長的證據(jù)。
科學(xué)家可以根據(jù)恒星的重元素豐度來計算恒星的年齡，這些重元素是由前幾代恒星形成的，這些恒星是由生存和死亡的，并將這些重元素噴入太空，最終在恒星形成區(qū)域回收，形成新的恒星體。在過去五六十億年中形成的最年輕的恒星被稱為第一類恒星，其重元素豐度最高。我們的太陽是第一類恒星。較老的恒星含有較少的重元素，因為在它們之前的恒星世代較少。我們稱之為第二類恒星，它們生活在銀河系最古老的區(qū)域。
然而，到目前為止，第三族恒星一直是純粹的假設(shè)。
原始氦氣團的光譜為第一批恒星提供了證據(jù)。（圖片來源：uux.cn/NASA/ESA/CSA/Ralf Crawford（STScI））
這些恒星將是最早形成的恒星，因為在它們之前沒有其他恒星，所以它們不含重元素，只由大爆炸期間鍛造的原始?xì)浜秃ぶ瞥伞＿@些第一顆恒星也被認(rèn)為非常明亮，質(zhì)量至少相當(dāng)于幾百個太陽。
盡管天文學(xué)家還沒有直接看到第三族恒星，但馬約利諾的團隊在GN-z11中檢測到了它們的間接證據(jù)。NIRSpec在GN-z11的邊緣附近觀察到一團電離氦。
Maiolino在一份聲明中說：“除了氦，我們沒有看到任何其他東西，這表明這個星團一定相當(dāng)原始。”。“這是這些時代在特別大質(zhì)量星系附近的理論和模擬所預(yù)期的——光環(huán)中應(yīng)該有一些原始?xì)怏w存在，這些氣體可能會坍塌并形成第三類恒星。”
這種氦氣正被產(chǎn)生大量紫外線的物質(zhì)電離，這種物質(zhì)被推斷為第三人口恒星。所看到的氦很可能是這些恒星形成過程中遺留下來的物質(zhì)。電離所有這些氣體所需的紫外線總量總共需要大約60萬太陽質(zhì)量的恒星，其總亮度是太陽的20萬億倍。這些數(shù)字表明，像GN-z11這樣的遙遠星系比現(xiàn)代宇宙中的星系更善于形成大質(zhì)量恒星。
與此同時，根據(jù)第二組結(jié)果，Maiolino的團隊還發(fā)現(xiàn)了GN-z11中心存在200萬太陽質(zhì)量黑洞的證據(jù)。
Maiolino在同一份聲明中說：“我們發(fā)現(xiàn)了在超大質(zhì)量黑洞附近常見的密度極高的氣體。”。“這是GN-z11托管一個吞噬物質(zhì)的黑洞的第一個明確信號。”
該團隊還探測到一股強大的輻射雨夾雪從圍繞黑洞旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)吸積盤上流出，以及通常在吸積黑洞附近發(fā)現(xiàn)的電離化學(xué)元素。研究小組表示，這是迄今為止發(fā)現(xiàn)的距離最遠的超大質(zhì)量黑洞，其貪食的欲望導(dǎo)致其吸積盤變得致密、熾熱、明亮。研究人員認(rèn)為，這一點，再加上第三人口恒星，正是GN-z11如此明亮的原因，而沒有打破一些人過早聲稱的標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)。
對電離氦團和第三族恒星的研究已被《天文學(xué)與天體物理學(xué)》雜志接受發(fā)表，預(yù)印本可在此處找到。與此同時，關(guān)于NIRCam對黑洞觀測的研究于1月17日發(fā)表在《自然》雜志上。
