在遥远的星系中,科学家发现氧元素,挑战星系演化理论。
IT 世家 3 月 21 据日报报道,科学家们在迄今为止观察到的最遥远的星系中发现了氧气,这是人类第一次在如此遥远的距离中发现氧气的存在。这一发现不仅刷新了天文学的记录,也对现有的星系进化理论提出了新的挑战。
据 IT 家族知道,星系被称为星系。 JADES-GS-在宇宙大爆炸之后,z14-0的形成仅约为 3 十亿年。根据天文学理论,这一时期的星系一般处于“婴儿期”,其内部重要元素的含量应该较少。但是,JADES-GS-z14-0 然而,其中的重要元素含量却达到了预期。 10 倍,说明这个星系在宇宙早期就已经很“完美”了。,它对星系演化理论提出了挑战。
JADES-GS-z14-0 是由詹姆斯・韦布空间望远镜(JWST)在 2024 年找到的。它发出的光经历了大约。 134 一亿年才到达地球,相当于宇宙。 138 亿年历史的 98%。对星系化学成分的精确分析归功于阿塔卡马大毫米波 / 亚毫米波阵型(ALMA)的观测。
“这就像在一个应该只有婴儿的地方,却发现了青少年。”参与探索的莱顿天文台研究员桑德德・舒夫斯说:“这个结果表明,星系不仅形成得非常快,而且完善得非常快,为星系形成速度远超预期的证据库增加了新的例子。”
JADES-GS-z14-0 是 JWST 高级深空系外星系调查(JADES)项目中发现的许多初始星系之一。本项目旨在深入研究原始星系中宇宙早期行星、气体和黑洞的演变,为了了解宇宙的起源和演变提供关键线索。
为什么在星系初期会出现这么多的重要元素?
要理解在像 JADES-GS-z14-0 我们需要了解宇宙早期的化学成分,才能在这个早期的星系中发现大量的重要元素。当宇宙的年龄只是现在的时候。 2% 当时,科学家们认为宇宙主要由氢(宇宙中的轻元素)组成、由少量氦和极少量重元素(科学家称之为“金属”)组成。因此,这一时期的行星和星系应该是“缺金属”。
当第一批恒星死亡并发生超新星爆炸时,它们在生命过程中形成的金属被分散到它们宿主星系的气体云中,使这些气体云含有金属,从而形成下一代含有金属的行星。这就是说,星系越古老,其“成熟度”就越能通过其所含金属的丰富程度来衡量。。然而,JADES-GS-z14-0 只有宇宙诞生 3 一亿年来一直表现出“完美”的状态,这与理论预期不符。
“这个意想不到的结果让我震惊,因为它为我们在星系进化初期开辟了一个新的窗口。”意大利比萨高等师范学院团队成员斯特凡诺・“一个星系在宇宙婴儿期就已成熟的证据引起了关于星系何时以及如何形成的问题,卡尼亚尼说。”
另外,氧元素在 JADES-GS-z14-0 这里的发现也使科学家们能更准确地测量星系与地球之间的距离。埃莱奥诺拉意大利比萨高等师范学院团队成员・“帕兰蒂说:” ALMA 测试为测量该星系的距离提供了极其精确的数值,偏差仅为 0.005%。这一精度相当于存在 1 具体到公里的距离 5 cm,有助于我们更准确地了解遥远星系的特性。"
尽管 JWST 我发现了这个极其遥远的星系,但是如果没有, ALMA 帮助,对其距离的精确测量将难以实现。”这充分展示了 ALMA 与 JWST 它们之间惊人的协同效应揭示了第一批星系的形成和演变。“查德,莱顿天文台的科学家和团队成员。・布恩斯说。
欧洲 ALMA 区域中心的科学家格格・波平没有参与这项研究,但是他说: JADES-GS-z14-0 我对中氧元素的清晰检测感到非常惊讶。这表明星系在爆炸后可能会比以前想象的形成得更快。这个结果凸显出来 ALMA 揭示第一批星系形成条件的重要作用。”
现在,这个研究团队的成果已经被《天体物理杂志》发表了。
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