加州大学洛杉矶分校领导的一项研究报告称，最早的星系是宇宙火球，它们以惊人的速度将气体转化为恒星，该研究将发表在《天体物理学杂志》的特刊上。

韦伯太空望远镜揭示了星系的诞生宇宙是如何变得透明的

该研究基于詹姆斯韦伯太空望远镜的数据，是对这些星系形状和结构的首次研究。它表明它们与现代星系完全不同，在现代星系中，恒星的形成仅限于小区域，例如我们银河系中的猎户座。

“我们看到星系以惊人的速度形成新恒星，”该研究的主要作者、加州大学洛杉矶分校物理学和天文学教授TommasoTreu说。“韦伯令人难以置信的分辨率使我们能够以前所未有的细节研究这些星系，我们看到所有这些恒星形成都发生在这些星系的区域内。”

Treu指导GLASS–JWST早期发布科学计划，其第一个结果是特刊的主题。另一项由加州大学洛杉矶分校领导的研究发现，在大爆炸后不久——不到10亿年内——形成的星系可能已经开始燃烧掉剩余的吸收光子的氢，从而为黑暗的宇宙带来光明。

“即使是我们最好的望远镜也很难确定与如此遥远星系的距离，所以我们不知道它们是否使宇宙变得透明，”领导这项研究的加州大学洛杉矶分校博士后研究员GuidoRoberts-Borsani说。“Webb向我们展示了它不仅可以完成这项工作，而且可以非常轻松地完成。它改变了游戏规则。”

这些发现是加州大学洛杉矶分校天体物理学家众多惊人发现中的两个，他们是最早通过韦伯新打开的一扇窗户窥视过去的人之一。

韦伯是太空中最大的近红外望远镜，其非凡的分辨率提供了无与伦比的视野，可以看到如此遥远的物体，以至于它们的光需要数十亿年才能到达地球。尽管这些物体现在已经老化，但只有它们最早时刻的光才有足够的时间穿越宇宙，最终到达韦伯的探测器上。因此，韦伯不仅起到了一种时间机器的作用——将科学家们带回了大爆炸后不久的那个时期——而且它产生的图像已经成为一张家庭相册，里面有婴儿星系和恒星的快照。

GLASS–JWST是NASA在2017年选择的13个早期发布科学项目之一，旨在快速生成可公开访问的数据集，并展示和测试韦伯仪器的功能。

该项目旨在了解第一个星系的光如何以及何时通过大爆炸遗留下来的氢雾燃烧——这一现象和时期被称为再电离时代——以及气体和重元素如何在宇宙中分布在星系内部和周围时间。Treu和Roberts-Borsani使用韦伯的三个创新近红外仪器对早期宇宙中的遥远星系进行详细测量。

再电离时代是一个科学家们仍然知之甚少的时期。到目前为止，研究人员还没有观察当时存在的星系所需的极其灵敏的红外仪器。在宇宙再电离之前，早期宇宙仍然没有光，因为来自早期恒星的紫外线光子被饱和空间的氢原子吸收了。

科学家们认为，在宇宙最初十亿年的某个时候，第一批星系和可能第一批黑洞发出的辐射导致氢原子失去电子或电离，从而阻止光子“粘附”在它们上面并为光子扫清路径穿越太空。随着星系开始电离越来越大的气泡，宇宙变得透明，光线自由传播，就像今天一样，让我们​​每晚都能看到灿烂的恒星和星系。

Roberts-Borsani发现星系形成的速度比之前认为的更快更早，这可以证实它们是宇宙再电离的罪魁祸首。该研究还使用一种新技术确认了到两个已知最远星系的距离，该技术允许天文学家探测宇宙再电离的开始。