距离地球约 135 亿光年的一个可能存在的星系打破了有史以来最远天文物体的记录。
那个时代将这组恒星(现在被称为 HD1)置于一个完全黑暗的时期——大约 140 亿年前,宇宙是一片没有任何恒星或星系的空白石板——和一个刚刚萌芽的光作为尘埃和气体团块。正在成长为他们的宇宙命运。
“第一批星系在大爆炸后大约一亿年形成。它们是银河系质量的百万分之一,而且密度更大,”研究研究员和哈佛天体物理学家阿维·勒布在一封电子邮件中告诉 Live Science。“将它们视为当今星系建设项目的基石,就像我们自己的银河系一样。”
哈佛-史密森尼天体物理中心的天文学家法比奥·帕库奇(Fabio Pacucci)说,对于这么远的事情,这是一个很难回答的问题,他把它比作是站在浓雾中时,根据一艘遥远的船所悬挂的旗帜来猜测它的国籍。他在一份声明中说,大风正中。
研究人员在使用斯巴鲁望远镜、VISTA 望远镜、英国红外望远镜和斯皮策太空望远镜收集的超过 1,200 小时观察时间的数据中发现了 HD1。他们特别关注红移,这是一种随着物体远离观察者而使光波伸展或变红的现象。在这种情况下,红移表明 HD1 非常遥远。
研究人员发现,红色波长相当于一个位于 135 亿光年外的星系。
HD1 似乎也在以惊人的速度增长——每年大约有 100 颗恒星,或者至少是已知以非常高的速度产生恒星的星暴星系预测的速度的 10 倍。
研究人员发现,这些恒星也比年轻的恒星更大、更亮(在紫外线波长下)和更热。
因此,HD1 可能是宇宙第一颗恒星的家园,称为第三族恒星;研究人员说,如果这一身份得到证实,这将是对这类恒星的首次观察。HD1也有可能是一个超大质量黑洞,质量约为太阳质量的1亿倍。
为了弄清楚 HD1 的真实身份,研究人员可以寻找 X 射线,这些射线是在物质被黑洞的引力吞噬时发出的。“如果 HD1 是一个黑洞,我们应该看到它发射的 X 射线。如果我们没有发现 X 射线,那么发射一定来自大质量恒星,”勒布告诉 Live Science。
天文学家希望通过2021 年 12 月 25 日发射 的詹姆斯韦伯太空望远镜找到更多这些早期宇宙结构,并将寻找宇宙中最古老的物体。
“它的发现对韦伯望远镜来说是个好消息,它可能会发现更多,”勒布告诉 Live Science。“在你的后院外围发现蘑菇通常意味着那里还有更多。”
勒布说,这一发现应该有助于科学家了解第一批恒星和星系的形成时间以及它们如何影响宇宙的其他部分。“这是对我们宇宙根源的探索,因为如果没有第一颗恒星产生的重元素,生命就不会存在,”勒布说。“这是起源故事的科学版本:要有光。”
HD1 的描述将发表在 4 月 8 日的 The Astrophysical Journal 杂志上;4 月 1 日在预印本数据库arXiv上在线发表了一篇附带的论文,其中包含一些关于 HD1 身份的猜测(在新标签中打开)并将发表在《皇家天文学会快报月刊》上。