美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜发现了已知最早的星系，考虑到它形成于宇宙的婴儿期——只有目前年龄的2%，它的亮度和大小令人惊讶。

研究人员说，通过穿越浩瀚的宇宙距离，韦伯望远镜观察到的是大约138亿年前宇宙大爆炸事件发生后约2.9亿年的星系。这个跨越宇宙最初几亿年的时期被称为宇宙黎明。

这架望远镜也被称为JWST，自2022年投入使用以来，它彻底改变了人们对早期宇宙的理解。这一新发现是由JWST高级深河外巡天(JADES)研究小组发现的。

这个星系被称为JADES-GS-z14-0，直径约为1700光年。一光年是光在一年内传播的距离，5.9万亿英里(9.5万亿公里)。它的质量相当于5亿颗太阳大小的恒星，并且正在迅速形成新的恒星，每年大约有20颗。

在韦伯的观测之前，科学家们不知道星系可以存在得这么早，当然也不知道像这样明亮的星系。

“早期宇宙给我们带来了一个又一个惊喜，”亚利桑那大学斯图尔德天文台的天体物理学家凯文·海因林(Kevin Hainline)说，他是本周在正式同行评审之前在网上发表的这项研究的负责人之一。

剑桥大学Kavli宇宙学研究所的天体物理学家、该研究的合著者Francesco D'Eugenio补充说:“我想每个人都大吃一惊。”“韦伯表明，早期宇宙中的星系比我们预期的要明亮得多。”

JADES团队去年宣布，到目前为止，已知最早的星系可以追溯到大爆炸后的3.2亿年左右。

Hainline说:“称这个星系大是有道理的，因为它比JADES团队在这些距离上测量的其他星系要大得多，而且要理解这么大的东西是如何在短短几亿年内形成的，这将是一个挑战。”

Hainline说:“它如此明亮的事实也令人着迷，因为随着宇宙的演化，星系往往会变得越来越大，这意味着在未来的数亿年里，它可能会变得更加明亮。”

虽然对于这样一个早期的星系来说，它是相当大的，但与现在的一些星系相比，它就相形见绌了。我们的银河系直径约10万光年，质量相当于大约100亿个太阳大小的恒星。

JADES团队在同一项研究中披露，他们发现了宇宙大爆炸后约3.03亿年的已知第二古老星系。那颗JADES-GS-z14-1较小，质量相当于1亿颗太阳大小的恒星，直径约为1000光年，每年形成大约两颗新恒星。

“这些星系形成于一个比现在密度更大、气体更丰富的环境中。此外，气体的化学成分非常不同，更接近大爆炸遗留下来的原始成分——氢、氦和微量的锂，”D'Eugenio说。

D'Eugenio说，早期宇宙的恒星形成比现在剧烈得多，大质量的热恒星形成和死亡速度很快，并通过紫外线、恒星风和超新星爆炸释放出巨大的能量。

人们提出了三个主要假设来解释早期星系的光度。第一种理论将其归因于这些星系中的超大质量黑洞吞噬物质。新的发现似乎已经排除了这种可能性，因为观测到的光分布在一个比黑洞暴食预期更宽的区域。

D'Eugenio说，其他假设——这些星系中有比预期更多的恒星，或者比今天周围的恒星更亮的恒星——是否成立，还有待观察。

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