根据伦敦大学学院(UCL)和剑桥大学研究人员的一项新研究，宇宙黎明，当恒星第一次形成，发生在宇宙开始的2.5亿到3.5亿年后。

 

这项发表在《皇家天文学会月刊》上的研究表明，计划于11月发射的美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)将足够灵敏，能够直接观察到星系的诞生。

 

由英国领导的研究小组检测了目前已知的6个最遥远的星系，它们的光花了宇宙生命的大部分时间才到达我们这里。他们发现，这些星系距离地球的距离相当于130亿年前的“回顾”时间，当时宇宙只有5.5亿岁。天富登录测速

 

通过分析哈勃和斯皮策太空望远镜拍摄的图像，研究人员计算出这些星系的年龄在2亿年到3亿年之间，从而估算出它们的恒星最初形成的时间。

 

星系团MACS0416-JD

 

用于探测六个星系之一的星系团的彩色图像，MACS0416-JD，在伦敦大学学院和剑桥大学的研究人员领导的一项研究中检测。该星系的年龄估计为3.51亿年，这意味着该星系形成于宇宙大爆炸后的1.78亿年。这个星系的恒星质量是太阳质量的10亿倍。该天体是目前ALMA探测到的最远的星系。资料来源:欧洲空间局/哈勃望远镜，美国宇航局，HST前沿领域

 

该项目的首席作者、剑桥大学的尼古拉斯·拉波特博士在伦敦大学学院时就开始了这项研究，他说:“理论家们推测，在第一批恒星和星系形成之前的几亿年间，宇宙是一个黑暗的地方。

 

“目睹宇宙首次沐浴在星光中的那一刻是天文学的一项重大探索。

 

“我们的观察表明，宇宙黎明发生在宇宙开始后的2.5亿到3.5亿年间，在它们形成的时候，像我们研究的这些星系已经足够明亮，可以用詹姆斯·韦伯太空望远镜看到。”

 

研究人员分析了哈勃和斯皮策太空望远镜记录的这些星系的星光，检查了它们能量分布中的一个标记，表明它们的恒星大气中存在原子氢*。这提供了对它们所包含恒星年龄的估计。天富登录注册

 

 

 

这段视频展示了第一批恒星和星系在一个类似于我们的虚拟宇宙中的形成和演化。模拟开始于宇宙黎明前，那时宇宙没有星光，然后运行到大爆炸后的5.5亿年后，此时拉波特博士及其同事分析的六个星系正在被观察到。宇宙的年龄以数百万年为单位显示在左上角。这幅插图关注的是一个星系的演化，与最近的观测研究类似。紫色区域显示气体的丝状分布，主要由氢组成。白色区域代表星光，黄色区域代表来自最大质量恒星的高能辐射，能够电离周围的氢气。当大质量恒星迅速到达生命的终点时，它们会爆发出猛烈的超新星爆炸，将周围的气体排出，使这种高能辐射得以逃逸。像上图所示的星系，不断地从附近较小的星系中吸积物质，并迅速聚集起来，形成了后来哈勃太空望远镜观测到的更大的星系。资料来源:牛津大学物理系Beecroft研究员Harley Katz博士

 

随着恒星群年龄的增长，这种氢的特征会增强，但当星系年龄超过10亿年时，这种特征就会减弱。年龄依赖性的产生是因为产生这一信号的质量越大的恒星燃烧其核燃料的速度越快，因此最先死亡。

 

罗曼·迈耶博士合著者(伦敦大学学院物理学和天文学和海德堡的马克斯·普朗克天文研究所,德国)说:“这个年龄指标用于日期银河系中星星在我们自己的社区,但它也可以用来约会非常遥远的星系,在非常早期的宇宙

 

 

“利用这个指标，我们可以推断，即使在早期，我们的星系也在2亿年到3亿年之间。”

 

在分析来自哈勃和斯皮策的数据时，研究人员需要估计每个星系的“红移”，这表明了它们的宇宙距离，因此也就意味着它们被观察的回望时间。为了实现这一目标，他们使用各种强大的地面望远镜——智利阿塔卡马大毫米阵列(ALMA)、欧洲甚大望远镜、夏威夷的凯克望远镜和双子南望远镜——进行了光谱测量。