【{$randkws}】天文学家在早期宇宙中发现富含金属的星系 - {$web_name} 强发射线的矩0图和光谱片段

强发射线的矩0图和光谱片段。针对每条强线，减去透镜、减去连续统的力矩0图显示在第一行，带有与图1一样的标记区域。光谱片段显示在第二行，秋季回顾iPhone，说到了心坎里整合了三个区域。光谱垂直偏移以合作观察，零基线由细黑线强调。绿色虚线强调线或线关联的高斯拟合加上局部连续体的线性拟合。光谱的标注样式和颜色与图1一样。Credit: The 关注续集计划评论Astrophysical Journal Letters (2023). DOI: 10.3847/2041-8213/acb59c
（神秘的地球uux.cn）据美国物理学家组织网（by James Dean, Cornell University）：扫描由美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)取景的一个著名的早期星系的第一张图像时，康乃尔的天文学家们好奇的在它的外边缘附近目睹了一个光点。
他们最初的中心，也是红外天文台的目标，是SPT0418-47，这是早期宇宙中最亮的尘埃恒星形成星系之一，其遥远的光被前景星系的引力弯曲并放大成一个圆形，称为爱因斯坦环。
但是，对上一年秋天亮相的早期JWST资料开展更透彻的探究，意外地察觉了一个伴星系，它过去隐藏在前景星系的全面网红话题速递光线后面，尽管它很年轻，估计有14亿岁，但令人惊讶的是，它似乎已然拥有了多代恒星。
“我们察觉这个星系化学成分相当丰富，这是我们都没有预料到的，”负责资料确认的天文学博士生薄鹏说。“JWST改变了我们看待这个操控系统的方式，并为探究早期宇宙中恒星和星系的形成开辟了新的途径。”
彭是2月17日在《天体物理学杂志快报》上发表的“在察觉z~4星暴星系的一个充满灰尘的化学成熟伴星早期亮相科学资料”的第一作者，八位合著者是本周官方二手行情，多家媒体跟进报道文理学院天文系的现任或前任成员。
康奈尔天体物理和行星科学中心(CCAPS)的副探究员、论文第二作者Amit Vishwas说，智利阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)捕捉到的同一爱因斯坦环的早期图像包含JSWT清晰确认的伴星线索，但它们只能被阐释为随机噪声。
经由探究来自NIRSpec仪器的图像的每个分辨率中嵌入的光谱资料，彭确定了环内的第二个新光源。他确定，这两个新的来源是一个新星系的图像，该新星系被形成光环的同一个前景星系引力透镜化，尽管它们要暗8到16倍——这证明了JWST红外视觉的力量。
对光的化学成分的进一步确认证实，来自氢、氮和硫原子的强发射线显示出相似的红移——这是一种测量星系随着距离变得更远而延伸到更长、更红波长的光的量。这使得这两个星系离地球的距离大致一样——红移约为4.2，约为宇宙年龄的10%——并且位于同一区域。
以便测试他们的察觉，探究人员回到了ALMA早期的观察。他们察觉电离碳的发射线与JWST观测到的红移相当匹配。
“这真的确定了，”维什瓦斯说。“由于我们有几条发射线移动了完全一样的量，毫无疑问，这个新星系就在我们觉得的地方。”
该团队估计，他们标记为SPT0418-SE的伴星系距离该环不到5千秒差距。(银河系的卫星麦哲伦云距离我们大约50千秒差距。)这种接近表艺人系必定会相互作用，乃至或许合并，这一观察增多了对早期星系如何演变成更大星系的理解。
身为早期宇宙中的星系，这两个星系的品质适中，其中“se”相对较小，尘埃较少，使其看起来比极度含混的尘埃环更蓝。基于颜色相似的附近星系的图像，探究人员觉得它们或许居住在“一个巨大的暗物质晕中，还有尚未被察觉的邻居。”
考虑到它的年龄和品质，伴星系最令人惊讶的是它成熟的金属含量——比氦和氢重的元素数量，如碳、氧和氮。该小组估计，这相当于我们的太阳，它已然超过40亿岁，并继承了前几代恒星的大若干金属，这些恒星用了80亿年来兴办它们。
“我们目睹至少几代恒星在宇宙存在的第一个十亿年内生存和死亡的残留物，这不是我们通常目睹的，”Vishwas说。“我们推测，在这些星系中形成恒星的过程一定相当有效，并且在宇宙中很早就着手了，尤其是以便阐释测得的氮相针对氧的丰度，由于这个比率是衡量多少代恒星存活和死亡的可靠指标。”
探究人员已然提交了一份JWST观测时间的提案，以持续探究光环及其同伴，并协调光学和远红外光谱之间的潜在差异。
“我们仍在探究这个星系，”彭说。“这些资料中还有更多值得探索的地方。”
该团队致谢早期亮相的科学打算，该打算使JWST资料马上可供大众使用，名为“模板:瞄准极度放大的全色透镜弧及其扩展的恒星形成”，由美国宇航局天体物理学家简·里格比领导，天文台的管理项目科学家。