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最遙遠星系中發(fā)現(xiàn)氧元素

2025年03月25日 14:31 | 作者:張佳欣 | 來源:科技日報 分享到: 

據(jù)20日發(fā)表在《天文學(xué)與天體物理學(xué)》和《天體物理學(xué)雜志》的兩篇論文,兩個不同天文學(xué)家團隊借助阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列(ALMA),在已知最遙遠的星系JADES-GS-z14-0中發(fā)現(xiàn)了氧元素。這一突破性發(fā)現(xiàn)將促使天文學(xué)家重新思考早期宇宙中星系形成的速度。

JADES-GS-z14-0星系在夜空中的精確位置,它是天爐星座中一個極小的點。圖片來源:物理學(xué)家組織網(wǎng)

JADES-GS-z14-0于2024年由韋布空間望遠鏡發(fā)現(xiàn),是迄今為止確認的最遙遠星系,距地約134億光年,這意味著人們看到的是其宇宙年齡僅為3億年(大爆炸后3億年)時的樣子。新發(fā)現(xiàn)的氧氣表明,該星系的化學(xué)成熟度遠超預(yù)期。

《天體物理學(xué)雜志》論文作者表示,這就像是在只能找到嬰兒的地方發(fā)現(xiàn)了一個青少年。研究表明,該星系形成得非常迅速,并且也在快速成熟,這進一步增加了星系形成速度遠超預(yù)期的證據(jù)。

星系通常在生命伊始就充滿了年輕的恒星,這些恒星主要由氫和氦等輕元素構(gòu)成。隨著恒星的演化,它們會產(chǎn)生氧等重元素,這些元素在恒星死亡后被散布到其所在的星系中。研究人員曾認為,在宇宙3億歲時,它仍然太年輕,不可能有富含重元素的星系。然而這兩項新研究表明,JADES-GS-z14-0的重元素含量比預(yù)期高出約10倍。

《天文學(xué)與天體物理學(xué)》論文作者表示,這些意想不到的結(jié)果為天文學(xué)家打開了看待星系演化早期階段的新視角。證據(jù)表明,在宇宙嬰兒期,星系就已經(jīng)成熟,這引發(fā)了關(guān)于星系何時以及如何形成的問題。

氧元素的發(fā)現(xiàn)還讓天文學(xué)家能夠更準確地測量JADES-GS-z14-0的距離。此次測量誤差僅為0.005%,這種精度類似于在1公里的距離上準確到5厘米,有助于天文學(xué)家更深入地了解遙遠星系的特性。

編輯:馬嘉悅