詹姆斯·韦伯宇宙望远镜发现了有史以来最早的两个宇宙岛

JADESGSz140是JWST拍摄的NIRCam图像中人类见过的最早、最遥远的宇宙岛图片/美国宇航局、ESA、CSA、STScI、B.RobertsonUC Santa Cruz、B.JohnsonCfA、S.TaccellaCambridge、P.CargileCfA.。

据美国宇宙网Robert Lea：詹姆斯·韦伯宇宙望远镜JWST发现了有史以来最早、最遥远的宇宙岛中的两个，而不是一个，继续打破它之前制造的记录。

最远的宇宙岛，JADESGSz140，被认为是在大爆炸后约3亿年，比之前的记录保持者早至少1亿年。

这意味着JWST从这个原始宇宙岛看到的光在到达我们的路上已经传播了135亿年。

JADESGSz140也不是唯一一个。

它与另一个宇宙岛JADESGSz141一起被发现，该宇宙岛几乎同样遥远，在人类所见过的最早宇宙岛排名中排名第二。

这些发现于2023年10月和2024年1月宣布，这是耗资100亿美元的望远镜正在进行的宇宙黎明调查的最新发展，该望远镜是JWST高级深宇宙岛外巡天JADES计划的一部分。

JADES旨在为了解138亿年前的宇宙非常年轻时太阳、气体和黑洞在原始宇宙岛中的演化方式提供主要的见解。

团队成员、卡夫利宇宙学研究所科学家Francesco D'Eugenio在一份声明中表示：这些宇宙岛加入了前5亿年宇宙古代中一小部分但不断增长的宇宙岛群，在那里我们能真正探测太阳群及其内部化学元素的独特模式。

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詹姆斯·韦伯宇宙望远镜观测到的JADESGSz140宇宙岛是有史以来发现的最遥远、最早的宇宙岛，存在时间仅为3亿年图片美国国家航空航天局、欧空局、加拿大空间局、STScI、B.Robertson加州大学圣克鲁斯分校、B.JohnsonCfA、S.Taccella剑桥、P.CargileCfA.然而，JADESGSz140不仅因为它距离地球有多远以及它在宇宙中存在的时间有多早而引人注目。

这个宇宙黎明宇宙岛宽约1600光年，其很大而璀璨也令人惊叹。

哈佛和史密森天体物理中心的JADES团队负责人Daniel Eisenstein在另一份声明中表示：宇宙岛的大小清楚地证明，大部分光是由大量年轻太阳产生的，而不是落在宇宙岛中心超大质量黑洞上的物质，这会使它看起来小得多。

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JADESGSz140的极端亮度，以及这种亮度是由年轻太阳提供动力的事实，意味着这个宇宙岛代表了迄今为止发现的早期宇宙中快速形成大质量宇宙岛的最引人注目的证据。

JADES团队成员、加州大学圣克鲁斯分校研究员本·约翰逊补充道，JADESGSz140表明早期宇宙中宇宙岛的形成非常迅速和强烈。

他说：JWST将使我们能够发现更多这样的宇宙岛，也许在宇宙更年轻的时候。

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这是研究宇宙岛起源的绝佳机会。

詹姆斯·韦伯宇宙望远镜看到红色以发现早期宇宙岛JWST善于观察早期宇宙岛，这要归功于其仪器的高红外灵敏度，特别是其重要成像器近红外相机NIRCam。

光离开这些宇宙黎明宇宙岛时，其波长范围很广，与来自离银河系较近宇宙岛的光相似。

正是数十亿年的旅程将这种光转化为电磁光谱近红外和红外区域的低能量和长波长光。

空间的结构正在膨胀，当光穿过它时，它的波长也随之拉伸。

这导致光移动到电磁光谱的红色端，因此这种现象被称为红移太阳发出的光跨越电磁光谱，包括所有可见光的颜色。

图片美国国家航空航天局的《想象宇宙》距离更远的宇宙岛在它们的光到达我们之前，必须穿过更多的空间随着它的膨胀，空间被拉伸，因此，这些光会经历更多的红移。

因此，红移，表示为z，能用来测量到具有已知光谱的天体的距离。

由于光的传播需要有限的时间，这个距离能用来计算我们所看到的这些宇宙岛存在的时间。

JADESGSz140的红移z=14.32，而之前最遥远的宇宙岛JADESGSz130的红移z=13.2，这使它在大爆炸后4亿年才存在。

很明显，这个新发现的宇宙岛已经彻底打破了这一纪录，JWST又将时间倒退了1亿年左右。

JADESGSz140现在成为这一现象的原型，JADES合作团队成员、Scuola Normale Superiore的Stefano Carniani说。

宇宙能在3亿年内形成这样一个宇宙岛，真是令人震惊。

JWST的NIRSpec仪器测量的JADESGSz140的红移光谱图片/美国宇航局、ESA、CSA、J.OlmstedSTScI。

科学：S.CarnianiScuola Normale Superiore，JADES合作。

JADESGSz140带来了一些惊喜JADESGSz140的一切并不是JADES团队立即就能清楚的，有些元素可能会混淆我们对早期宇宙的了解。

当它首次被发现时，这个原始宇宙岛离一个前景更近的宇宙岛如此之近，以至于研究小组怀疑它们可能是天体邻居。

去年10月，当JADES的工作人员花了五天时间用NIRCam对JADESGSz140进行深入分析时，这个想法被打消了。

专门用于识别早期宇宙岛的过滤器的应用证实了与JADESGSz140的极端距离。

JADES团队成员、亚利桑那大学研究员Kevin Hainline说：我们看不到任何合理的方法来解释这个宇宙岛只是附近宇宙岛的邻居。

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这个宇宙岛也让它的发现者感到惊讶，因为它的光比预期的还要红。

这是因为来自JADESGSz140的光正在被其中的尘埃变红，这些尘埃将成为太阳的基石，帮助这个宇宙岛变得更大。

另一个惊喜是在JADESGSz140中发现了氧气。

比氢和氦重的元素在太阳的一生中被太阳锻造，然后在这些太阳爆炸时分布在宇宙岛中。

对JADESGSz140中氧气的观测可能表明，在这个非常早期的宇宙岛中，至少有一代太阳已经生存和死亡。

斯图尔特天文台和亚利桑那大学的JADES研究员Jake Helton说：所有这些观测后果加在一起告诉我们，JADESGSz140不像理论模型和计算机模拟预测的早期宇宙中存在的宇宙岛类型。

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考虑到观测到的光源亮度，我们能预测它在宇宙时间内可能如何增长，到目前为止，我们还没有从我们在调查中观察到的数百个其他高红移宇宙岛中找到任何合适的类似物。

Helton补充道，鉴于JWST为寻找JADESGSz140而搜索的天空区域相对较小，它的发现对我们在早期宇宙中看到的璀璨宇宙岛的预测数量有着深远的影响。

他总结道：在接下来的十年里，天文学家很可能会用JWST发现许多这样的发光宇宙岛，甚至可能更早。