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詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)观测的六分仪座一角,右下插入其部分放大图像。
这几乎会被当作噪声忽略的微弱光,是发布时观测史上最遥远候选银河“MoM-z14”。它半径约74秒差距(约240光年),非常致密,却推测存在爆发性恒星形成活动。
麻省理工学院(MIT)Rohan Naidu领衔的研究团队通过分析JWST观测数据,表明该银河可能存在于大爆炸后约2.8亿年的极早期宇宙——即JWST可能捕捉到了MoM-z14发出的、耗时超135亿年到达地球的光。
可能刷新观测史上最远记录
研究团队分析了JWST的近红外相机(NIRCam)成像数据,以及近红外光谱仪(NIRSpec)的光谱观测数据(光谱观测是获取电磁波各波长强度分布的观测方法)。
结果测得MoM-z14的红移(※)为z=14.44。若该数值确认,将刷新此前被认为最远的JADES-GS-z14-0(z=14.18,据研究团队论文)的记录。
光谱观测还检测到氢的特征谱线凹陷(莱曼α断裂),以及氮、碳等元素的发射线。
但这是当前解析结果,未来追加观测或第三方验证可能修正红移值等,需留意。
※宇宙膨胀导致天体发出的光被拉长、波长变长(呈现红色)的现象(宇宙学红移),用z表示;天体越遥远,z值越大。
超出预期的亮度与丰富氮元素
MoM-z14的亮点不止“古老”:其亮度远超当时银河的理论预测,且氮元素的发射线强度较高,引发研究者关注。
大爆炸后初期宇宙仅存在氢和氦,更重元素(天文学中统称“重元素”或“金属”)由恒星内部核融合反应、超新星爆发等过程生成,需一定时间积累。如此早期宇宙中氮元素丰富罕见,常规恒星形成过程难以解释。
传统宇宙形成模型认为,宇宙诞生数亿年的早期阶段,如此明亮的银河极为罕见。研究团队推测,MoM-z14的亮度可能与“超大质量星”(质量为太阳数千至数万倍的恒星)的存在,或球状星团般高密度环境下的特殊恒星形成过程有关。
探索“宇宙黎明”的进一步进展
MoM-z14的发现,是针对六分仪座方向“COSMOS场”开展的“蜃景或奇迹(Mirage or Miracle,略称MoM)”观测计划的成果。计划名称反映团队意图:验证极遥远的明亮银河是光学观测中的幻像(蜃景),还是堪称奇迹的观测案例。
美国航空航天局(NASA)新闻稿称,该研究成果将观测宇宙的边界向“宇宙黎明”(最初一代恒星诞生的时期)进一步推进。MoM-z14的发现有望成为解开“最早恒星与银河如何诞生”之谜的重要线索。





