超微弱矮星系在大爆炸后仅4.8亿年被发现

JD1星系位于名为 Abell 2744 的星系超星系团后面，具有引力透镜效应并显示三个图像。

宇宙生命的最初十亿年是其演化的关键时期。

大约 138 亿年前的大爆炸之后，早期宇宙膨胀并冷却到足以形成氢原子。

氢原子吸收年轻恒星的紫外光子;然而，在第一批恒星和星系诞生之前，宇宙变得黑暗，进入了一个被称为宇宙黑暗时代的时期。

几亿年后第一批恒星和星系的出现使宇宙沐浴在高能紫外线中，紫外线开始燃烧或电离氢雾。这反过来又使光子能够穿越太空，使宇宙变得透明。

确定主导那个时代(被称为再电离时代)的星系类型是当今天文学的一个主要目标，但在 NASA/ESA/CSA 詹姆斯韦伯太空望远镜的发展之前，天文学家缺乏研究星系所需的灵敏红外仪器第一代星系。

加州大学博士后研究员 Guido Roberts-Borsani 博士说：“到目前为止，与 Webb 一起发现的大多数星系都是明亮的星系，这些星系很少见，而且不被认为是早期宇宙中年轻星系的特别代表。” ， 洛杉矶。

“因此，虽然重要，但它们并不被认为是燃烧所有氢雾的主要因素。”

“另一方面，像 JD1 这样的超微弱星系数量要多得多，这就是为什么我们认为它们更能代表进行再电离过程的星系，让紫外线在时空中畅通无阻。”

JD1 于 2014 年首次被发现，位于巨大的星系团Abell 2744后面。

Abell 2744 距离我们约 40 亿光年，跨度约 3.5 亿光年，质量相当于超过 4 万亿个太阳质量。

该星团结合引力强度弯曲并放大了来自 JD1 的光，使这个微弱的星系看起来比原本更大、更亮 13 倍。

Roberts-Borsani 博士及其同事使用韦伯的近红外光谱仪(NIRSpec) 获得了 JD1 的红外光谱，从而确定了它的精确年龄和与地球的距离，以及恒星的数量、尘埃和重元素的数量。它在其相对较短的生命周期内形成。

“因为光到达地球需要时间，所以 JD1 被视为大约 133 亿年前，当时宇宙只有现在年龄的 4% 左右，”他们解释说。

星系的引力放大和韦伯近红外相机(NIRCam) 的新图像相结合，也使该团队能够以前所未有的细节和分辨率研究星系的结构，揭示了形成恒星的三个主要细长尘埃和气体团块.

作者使用新数据将 JD1 的光追溯到其原始来源和形状，揭示了一个紧凑的星系，其大小只是银河系等较老星系的一小部分。

“在韦伯开启之前，就在一年前，我们甚至做梦都无法确认这样一个微弱的星系，”加州大学洛杉矶分校的天文学家 Tommaso Treu 教授说。

“韦伯与引力透镜放大能力的结合是一场革命。”

“我们正在重写关于星系如何在大爆炸后立即形成和演化的书。”

研究结果发表在《自然》杂志上。