由英国领导的研究小组检查了目前已知的六个最遥远的星系 , 它们的光用了整个宇宙生命的大部分时间才到达我们这里 。他们发现这些星系与地球的距离对应于超过 130 亿年前的“回顾”时间 , 当时宇宙只有 5.5 亿年的历史 。
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研究人员通过分析哈勃和斯皮策太空望远镜的图像 , 计算出这些星系的年龄在 200 到 3 亿年之间 , 从而可以估计出它们的恒星最初形成的时间 。
第一作者 Nicolas Laporte 博士(剑桥大学)在伦敦大学学院期间开始了这个项目 , 他说:“理论家们推测 , 在第一批恒星和星系形成之前的最初几亿年 , 宇宙是一个黑暗的地方 。
“见证宇宙第一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 250 至 3.5 亿年之间 , 并且在它们形成时 , 我们研究的星系已经足够明亮 , 可以在詹姆斯韦伯空间中看到望远镜 。”
研究人员分析了由哈勃和斯皮策太空望远镜记录的来自星系的星光 , 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* 。这提供了对它们包含的恒星年龄的估计 。
这种氢特征随着恒星数量的老化而增强 , 但在星系年龄超过 10 亿年时会减弱 。年龄依赖性的产生是因为产生这种信号的质量越大的恒星燃烧核燃料的速度越快 , 因此首先死亡 。
合著者 Romain Meyer 博士(伦敦大学学院物理与天文学和德国海德堡马克斯普朗克天文学研究所)说:“这个年龄指标用于确定我们银河系附近恒星的年龄 , 但它也可以用于确定年龄极其遥远的星系 , 出现在宇宙的早期阶段 。
“使用这个指标 , 我们可以推断出 , 即使在这些早期 , 我们的星系也有 200 到 3 亿年的历史 。”
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” , 这表明它们的宇宙距离以及它们被观察到的回溯时间 。为了实现这一目标 , 他们使用强大的地面望远镜——智利阿塔卡马大型毫米波阵列 (ALMA)、欧洲甚大望远镜、夏威夷的双凯克望远镜和双子座南望远镜——进行了光谱测量 。
【宇宙黎明发生在大爆炸后250到3.5亿年】这些测量使团队能够确认 , 观察这些星系相当于回顾宇宙 5.5 亿年的历史 。
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