红移9.5密实星系的JWST成像和光谱确定了其某些物理属性

新型詹姆斯·韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope，JWST）成像和光谱观测揭示了一个引力透镜星系，它具有强大的星云发射谱线，红移值为9.5，相当于诞生在宇宙大爆炸后5.1亿年。尽管人们对如此早期的星系知之甚少，但这一遥远星系光谱中的发射谱线使该研究的作者能够确定其某些物理属性。人们认为，宇宙曾经是不透明的，主要为稠密中性氢填充的星系间空间。来自最早星系的光逐渐使星系间介质中的大部分气体再次电离，从而改变了宇宙并使其透明。然而，再电离的确切时间线以及宇宙最早星系对这一过程的相对贡献仍不确定。Hayley Williams和同事报告了JWST对一个被引力透镜放大的遥远星系的近红外成像和光谱观测。该观测到的星系位于红移9.5，相当于出现在宇宙大爆炸后约5.1亿年，并在再电离完成之前。由引力透镜提供的高倍放大使作者能够探测该内部模糊的星系，并通过强烈的星云发射谱线获得光谱信息，这些发射谱线可揭示该星系的某些物理属性。据Williams等人披露，这些发现表明，该星系的半径为16.2秒差距，比其它具有同等光度的星系要密实得多，这表明恒星形成的密度很高。更重要的是，光谱分析显示，该星系含有丰富的氧和氢。