艾貝爾383星系團作為「引力透鏡」觀測到宇宙首個星系誕生於大爆炸之後2億年

　　據美國太空網站報道，最新一項研究顯示，宇宙首個星系誕生時間要早於之前的預計，僅在宇宙誕生之後的2億年。

　　天文學家使用幾種不同的望遠鏡發現一個遙遠星系形成於宇宙大爆炸之後的2億年，這一爆炸性事件給宇宙帶來了生機。而此前的研究聲稱宇宙中最早形成的星系形成於宇宙大爆炸後5億年，目前科學家認為宇宙大約有137億年歷史。

　　研究人員稱，這項最新研究將迫使天文學家重新思考宇宙以及宇宙初期階段狀況。法國里昂天文學研究中心的約翰-理查德(Johan Richard)是該項研究負責人，他說：「這是一項關於宇宙初期星系如何形成和進化的挑戰性理論。它將有助於解開宇宙初期充滿的氫氣濃霧如何消散之謎。」

　　非常遙遠的星系

　　這個最新發現的星系並非迄今探測最遙遠的星系，在更遙遠的距離存在著幾個更年輕的恆星。理查德和研究小組同事使用兩種美國宇航局儀器——哈勃望遠鏡和斯皮策望遠鏡觀測到這個新星系。

　　他們通過艾貝爾383星系團探測到這個星系，該星系團擁有強大的重力像放大鏡一樣彎曲光線。這個最新發現的星系、艾貝爾383星系團和地球排列可放大該星系的光線，使研究人員詳細地進行觀測研究。美國亞利桑那州大學合著作者埃徹-埃伽米(Eiichi Egami)說：「不使用這種太空透鏡機制，我們無法基於當前觀測設備研究這些星系。受益於星系的自然屬性，我們能夠很好地觀測到宇宙初期狀況。」

　　使用夏威夷凱克-2號望遠鏡，研究人員分析了該星系的光線，並探測其「紅移(redshift)」。紅移是伴隨著太空膨脹測量與地球保持遠距離的天體，是以天體目標釋放更長波長(更紅的顏色)光線為勘測基準。

　　伴隨著波長的延伸，天體光線遠離我們變換至紅色光譜，這種變換亦被稱為多普勒現象。天文學家使用紅移方法來測量天體的距離，進而測量出它們的年齡。紅移值越大，其距離地球則越遙遠。

宇宙中首個星系

　　最新發現星系的紅移值達到6.027，這表明當時的宇宙環境為宇宙大爆炸後9.5億年。然而星系中的恆星年齡至少已有7.5億年歷史，這意味著它們形成於宇宙大爆炸後2億年。這比之前天文學家所認為的首個星系誕生年代早數億年，其它研究探測發現一些遙遠的星系誕生於宇宙大爆炸後5億年。

　　英國劍橋大學合著作者丹-史塔克(Dan Stark)說：「我們的研究工作證實一些較早期的觀測研究暗示著宇宙早期存在著較古老的恆星。這表明宇宙首批星系誕生年代要早於預期。」

　　理查德和研究小組將這項研究發表在即將出版的5月刊《皇家天文學會月報》上。

　　早期宇宙解釋？

　　研究人員稱，這項最新研究暗示著宇宙首個星系在何時形成。它將幫助天文學家揭開宇宙如何進入「再電離」狀態。大約宇宙爆炸30萬年後，宇宙中的氫氣處於中性，意味著它並不帶電。經過10億年，這些中性氫氣被某種物質輻射電離，分離成為電子和質子，這種再電離過程使氫氣變成紫外線，清除了早期宇宙中的「濃霧」。

　　天文學家猜測，釋放強大輻射引起再電離的物質必定來自星系，但研究人員並未發現可提供必要放射線的年代足夠久遠、距離足夠遙遠的星系。目前，這項最新研究或許將有助於揭開這一謎團。

　　法國馬賽天文物理實驗室珍-保羅-克內勃(Jean-Paul Kneib)說：「或許宇宙早期存在著更多的星系，遠超出我們的評估預測，這些星系的年代更古老、更昏暗。」現今我們僅能通過超大質量星系團來作為「宇宙望遠鏡」觀測宇宙早期星系，比如：艾貝爾383星系團。美國宇航局下一代望遠鏡——詹姆斯-韋伯太空望遠鏡可觀測高清晰、遙遠的紅移天體目標。

　　預計詹姆斯-韋伯太空望遠鏡將於2015年秋季之後發射，它將有助於揭開宇宙早期星系狀況以及其它宇宙之謎。