当宇宙只有3亿岁时第一批恒星已经开始凋零

发布时间：2025-08-07

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　　去年，詹姆斯·韦布望远镜（JWST）拍摄的照片上，一个毫不起眼的小红点成为天文学界的网红。因为这个编号为。这也是被人们寄予厚望的詹姆斯·韦布望远镜在轨观测第一年所取得的最重要的成果之一。它已经发现了数百个诞生于宇宙大爆炸后 6 亿年里的早期星系。

当宇宙只有3亿岁时第一批恒星已经开始凋零(图1)

　　除了刷新最遥远星系的纪录以外，JADES-GS-z14-0 更让人感到兴奋的一点在于，在如此遥远的距离上，我们居然还能看见它。这就意味着这个星系本身一定是非常明亮的。从图像中测量得到光源的直径超过 1600 光年，这说明我们看到的光主要来自年轻的恒星，而不是来自星系中心的超大质量黑洞周围。而且，这个亮度暗示着该星系的质量是太阳的数亿倍！那么问题就来了：当宇宙还是一个只有 3 亿多岁的婴儿，如此明亮而巨大的星系又是如何诞生的呢？

　　事情还远远没那么简单。来自两个不同的天文研究团队最近又在 JADES-GS-z14-0 星系中探测到氧元素，可以说这再次超出了天文学家的想象。

当宇宙只有3亿岁时第一批恒星已经开始凋零(图2)

　　宇宙大爆炸产生了 75% 的氢和 25% 的氦，还有一些少量的锂。因此在天文学里，把比氦重的元素都称为重元素。那么像氧这样的重元素从何而来呢？只能是在恒星内部核聚变产生，并在恒星死亡后被抛撒到星系当中。天文学家曾经认为，大爆炸后仅3亿年的宇宙实在太年轻了，不足以产生富含重元素的星系。但是，两项研究不谋而合，得出了相同的结论，JADES-GS-z14-0 的重元素含量比预期的多约 10 倍。换句话说，星系的形成速度比预期的要快得多。

　　一直以来，天文学家都希望能够找到宇宙中的第一批恒星或第一批星系。 JADES-GS-z14-0 星系或许就是我们苦苦追寻的第一批星系。然而从我们观测到的结果看，当宇宙只有 3 亿多岁的时候，第一批星系中至少有部分第一批恒星已经开始凋零，贡献了大量的重元素。

当宇宙只有3亿岁时第一批恒星已经开始凋零(图3)