韦伯看到疑似遥远的“豌豆星系”

豌豆星系是2009年参加“星系动物园”志工发现并命名的天体,由公民科学家参与分辨史隆数字巡天(SDSS)观测资料图片,协助分类星系。豌豆星系是有明显绿色的小圆点,是种新形态有异常高恒星形成率的明亮蓝致密星系。豌豆星系非常罕见,仅占附近星系0.1%,颜色很不寻常,因相当比例光线来自明亮发光的气体云,气体会发出特定波长光(发射线)。整个星系也非常小,通常约5千光年宽,约银河系5%大。

2022年7月,天文学家发布韦伯观测迄今最远、最清晰的红外图片,捕获名为SMACS 0723的星系团及后面数千个星系。星系团SMACS 0723的质量使它成为重力透镜,放大并扭曲背景星系外观。天文学家找到3个微弱红外天体(下图圈出处),外观与近距离的豌豆星系非常相似。

韦伯所拍摄星系团SMACS 0723的深空图片,捕捉到3个微弱天体(圈圈处),性质与离地球更近处发现的豌豆星系非常相似。(Source:NASA,下图同)

韦伯不仅成像星系团,近红外光谱仪(NIRSpec)还观测到星系光谱。当研究团队检查测量结果,并校正宇宙膨胀导致的波长拉伸现象时,看到氧、氢和氖气的特征,也与近距离的豌豆星系惊人相似。团队认为这些疑似早期的豌豆星系存在于131亿年前,宇宙年龄仅目前年龄5%。上图左边星系其氧丰度仅银河系2%,可能是迄今发现化学成分最原始的星系。研究成果发布于《American Astronomical Society》期刊。

韦伯太空望远镜的近红外光谱仪观测资料(红色),校正宇宙膨胀引起的红移后,呈氧、氢和氖特征,与近距离豌豆星系光谱(绿色)特征相似。

(首图为示意图,来源:Pixabay)