在浩瀚的宇宙中,我们与早期星系之间横亘着难以逾越的时空距离,使得观测那些遥远星系中的天体成为一项艰巨挑战。然而,人类的探索精神并未因此止步,詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)的投入使用,正逐步揭开这些遥远星系的神秘面纱。
近日,亚利桑那大学的天体物理学家孙凤武透露了一项令人振奋的发现:JWST成功在一个距离地球约65亿光年的星系外围,分辨出了超过40颗单独的恒星。这一突破性的成就,首次证明了研究遥远星系中大量单个恒星的可能性。
孙凤武表示,尽管此前哈勃太空望远镜也曾观测到大约7颗遥远恒星,但JWST的解析能力远超前者,使得更多以前无法观测到的恒星得以显现。这一发现不仅拓宽了我们的视野,更有助于深入研究这些星系以及恒星透镜平面上的暗物质。
在宇宙中,广义相对论揭示了时空的奇妙特性。当光线穿过具有强大引力场的区域时,会受到时空弯曲的影响,产生引力透镜效应。这种效应使得我们能够观测到一些原本无法直接看到的遥远天体。
以横跨天空的“龙弧”为例,这是一道由遥远螺旋星系的不同图像组成的奇特景观。其形成原因,正是位于我们前方约40亿光年处的巨大星系团Abell 370对周围空间的引力扭曲。天文学家们利用引力透镜效应,成功反演了背景星系的真实面貌,并获得了额外的放大效果。
更为神奇的是,在Abell 370星系团内部的空旷区域,漂浮着许多孤立的恒星。这些恒星各自产生微透镜效应,进一步增强了我们对遥远天体的观测能力。日本千叶大学天文学家Yoshinobu Fudamoto领导的团队,正是利用这一效应,在龙弧的昏暗光线中分辨出了前所未有的44颗恒星。
孙凤武指出,这些被发现的恒星中,许多都是红超巨星——一种生命末期、燃料耗尽而膨胀的巨大红色恒星。它们比通常观测到的蓝白巨星更为冷暗,因此更难被探测到。然而,JWST凭借其卓越的红光探测能力,成功捕捉到了这些遥远恒星的身影。
这一发现不仅丰富了我们对遥远星系的认识,还为我们揭示了星系演化的新线索。红超巨星作为恒星生命周期中的重要阶段,其存在和特性对于理解星系中恒星的形成和演化具有重要意义。而JWST的进一步观测,预计将揭示更多隐藏在龙弧模糊光线中的恒星,为我们揭开更多宇宙的秘密。
这项研究成果已发表在《自然天文学》杂志上,标志着人类在探索宇宙奥秘的道路上又迈出了坚实的一步。